JPH0996789A - 発光素子とその駆動回路およびビューファインダとビデオカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の液晶表示パネルを用いたビューファイ
ンダでは、消費電力がかなり大きく、またそれに使用さ
れる発光素子自体も大きいものであった。 【解決手段】 ランプ１１の小領域発生部から広い立体
角に放射された光は、放物面鏡１２により平行に近く指
向性の狭い光に変換され拡散板１５を透過して、ＴＮ液
晶表示パネル１３３３に入射する。液晶表示パネル１３
３３は映像信号に応じて、放物面鏡１２からの出射光を
変調して画像を表示する。表示画像は拡大レンズ１３３
６により拡大される。接眼リング１３３５の位置を可変
して観察者はピントあわせを行う。ランプ１１は熱陰極
方式のものを用いる。これにより、発光素子の小型化が
可能となり、また従来のものと比し、小電力化が可能と
なる。更に、拡散シート１５によりランプ１１の像によ
る画質の品質劣化を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はビデオカメラ等に用
いる発光素子とその駆動回路と駆動方法および主として
前記発光素子を用いたビューファインダおよびビデオカ
メラ等に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示パネルは、ＣＲＴを用いた表示
装置に比較して軽量化および薄型化の可能性が高いこと
から、研究開発が盛んである。近年では液晶の旋光性を
画像表示に応用したツイストネマティックモード（ＴＮ
モード）の液晶表示装置が実用化され、携帯用ポケット
テレビ、ビデオカメラのビューファインダなどに用いら
れている。

【０００３】以下、従来のビューファインダについて説
明する。なお、本明細書では少なくとも発光素子などの
光源（光発生手段）と、液晶表示パネルなどの画像表示
装置（光変調手段）を具備し、両者が一体となって構成
されたものをビューファインダと呼ぶ。したがって、本
発明のビューファインダとはビデオカメラのビューファ
インダのみを意味するものではない。たとえばポケット
テレビ等の表示装置、電子スチルカメラの画像表示装
置、ヘッドマウントディスプレイも含む。また、光源と
は、熱陰極方式ランプ、冷陰極方式ランプ、ＰＤＰ、Ｌ
ＥＤなどの自発光するものをすべて含む。

【０００４】ビューファインダの外観形状の一例を図１
３６に示す。また、従来のビューファインダの断面図を
図１３７に示す。１３２１はボデー、１３２２は接眼カ
バー、１３３５は接眼リング、１３３３はツイストネマ
ティック（ＴＮ）液晶表示パネルである。前記液晶表示
パネル１３３３の入出力面には偏光板１３３４が配置さ
れている。ボデー１３２１には液晶表示パネル１３３
３、光源としてのバックライト１３３１が格納されてい
る。接眼リング１３３５の内部には拡大レンズ１３３６
が配置されている。接眼リング１３３５の挿入度合いの
調整により観察者の視力に合わせてピント調整ができ
る。

【０００５】ＴＮ液晶表示パネル１３３３は、液晶層２
４８の膜厚が４〜５μｍ程度であり、モザイク状のカラ
ーフィルタを有する。また、ＴＮ液晶表示パネル１３３
３の両側にそれぞれ偏光子１３３４ａ、検光子１３３４
ｂとして機能する偏光板１３３４が配置されている。ビ
ューファインダは、取り付け金具１３２３によりビデオ
カメラ本体４２１に装着される。なお、各図面は理解、
説明を容易または／および作図を容易にするため、省略
または／および拡大縮小した箇所がある。たとえば、図
１３６のビューファインダの断面図では接眼カバー１３
２２等を省略している。以上のことは以下の図面に対し
ても同様である。

【０００６】図１３６に示した主要要素の斜視図を図１
３８に示す。光源は、内部に蛍光管が配置された蛍光管
ボックス１３３１と、その全面に配置される拡散光散乱
板１３３２とで構成されている。拡散板１３３２は、蛍
光板ボックス１３３１からの出射光を拡散し輝度が均一
な面光源にするために用いる。

【０００７】従来のビューファインダの光発生手段とし
ては棒状の蛍光管を用いる。蛍光管は液晶表示パネル１
３３３の表示画面の対角長が１インチ程度と小型の場合
は直径が２〜５ｍｍのものを用いる。液晶表示パネル１
３３３の表示画面の対角長が１インチ以上の場合は前記
蛍光管を複数本用いる場合が多い。蛍光管からは前方及
び後方に光が放射される。蛍光管とＴＮ液晶表示パネル
１３３３の間には拡散板を配置する。拡散板１３３２は
蛍光管からの光を拡散させ、面光源化する。前記拡散板
１３３２により面光源が形成され、前記面光源からの光
が液晶表示パネル１３３２に入射する。面光源の光発散
面積は液晶表示パネル１３３３の画像表示領域（有効表
示領域）と同一もしくはそれ以上である。なお、蛍光管
と拡散板１３３２を用いずに面発光源を形成する発光素
子もある。通常平面蛍光ランプと呼ばれるものであり、
ウシオ電機（株）等が製造、販売している（たとえば品
名、ＵＦＵ０７Ｆ８５２等）。

【０００８】液晶表示パネル１３３３の前後には偏光板
１３３４ａ，１３３４ｂが配置される。拡散板１３３２
とＴＮ液晶表示パネル１３３３間に配置された偏光板１
３３４ａ（偏光子）は面光源からのランダム光を直線偏
光にする機能を有する。ＴＮ液晶表示パネル１３３３と
表示画面の観察者の間に配置された偏光板１３３４ｂ
（検光子）はＴＮ液晶表示パネル１３３３に入射した光
の変調度合いに応じて、前記光を遮光する機能を持つ。
通常、偏光子１３３４ａと検光子１３３４ｂは偏光方向
が直交するように配置される（ノーマリホワイト表
示）。

【０００９】以上のようにして、発光素子からの光は拡
散板１３３４により散乱され、面光源が形成される。前
記面光源からの光は偏光子１３３４ａにより直線偏光に
変換される。ＴＮ液晶表示パネル１３３３は、前記直線
偏光の光を、印加された映像信号にもとづき変調する。
検光子１３３４ｂは変調度合いに応じて光を遮光もしく
は透過させる。以上のようにして画像が表示される。表
示画像は検光子１３３４ｂと観察者間に配置された拡大
レンズ１３３５により拡大して見ることができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ビデオカメラは携帯
性、操作性の点からコンパクト・軽量であることが要求
される。そのため、ビューファインダ用ディスプレイと
して、液晶表示パネルが導入されつつある。ところが、
現状では液晶表示パネルを用いたビューファインダの消
費電力はかなり大きい。例えば、有効表示領域が０．７
インチのＴＮ液晶表示パネルを用いたビューファインダ
の消費電力は、ＴＮ液晶表示パネルとその駆動回路が
０．４Ｗ、光源が約０．６Ｗを消費し、計１．０Ｗとい
う例がある。ビデオカメラは、コンパクト性および軽量
性を確保するために、バッテリーの容量が限られてい
る。ビューファインダの消費電力が大きい場合には、連
続使用時間が短くなるので大きな問題となる。近年、特
にビデオカメラの小型化が要望され、それにつれ、積載
できるバッテリー容量も限られてきており、ますますビ
ューファインダの低消費電力化の実現は不可欠となりつ
つある。

【００１１】また、蛍光管および反射板からなるライト
ボックス１３３１は、輝度むらの少ない面光源にする必
要がある。そこで、ＴＮ液晶表示パネル１３３３と蛍光
管間に拡散板３７２を配置する。光拡散度の低い拡散板
１３３４を用いると、図５７に示すように蛍光管の発光
パターン１３４１が現れ、それが液晶表示パネル１３３
３の表示画面を通して見え、表示品位を低下させる。そ
のため、拡散板１３３４は拡散度の高いものを用いる
が、一般に拡散度を高くすると拡散板１３３４の光透過
率が低下する。必要な輝度を得ようとすると光源からの
光の出力量を多くするしかない。これは光源の消費電力
の増大を招く。

【００１２】発光素子の大きさも課題である。面光源を
得るためには少なくとも発光面積は液晶表示パネル１３
３３の有効表示領域の面積よりも大きい必要がある。し
たがって、当然のことながら大きいものとなる。また、
蛍光ランプの入力電圧が高いことも課題である。通常５
Ｖ程度の直流電圧をインバータおよび昇圧コイルを用い
て１００〜２００Ｖの交流電圧にして用いる必要があ
る。前記インバータ、昇圧コイルの総合電力効率は８０
％程度しかなく、ここでも電力損失が発生する。もちろ
ん、昇圧コイルも大きく、相当の体積を必要とする。一
例として、ウシオ電機（株）の０．７インチ液晶表示パ
ネル用平面蛍光ランプと昇圧コイルとを組み合わせたモ
ジュールサイズ（品名ＵＦＵ０７Ｆ８５２）では幅２
２．７ｍｍ、高さ２２．８ｍｍ、奥行き１１．３ｍｍも
あり、また、ガラス製であるため重量も重い。また高い
交流電圧を用いるため不要ふく射も大きく、液晶表示パ
ネルの表示画像にビート障害をひきおこす。さらに蛍光
管（冷陰極方式のもの）は暗黒状態では点灯しない、気
温が低いと点灯しないという課題もある。また、発熱も
大きく、液晶表示パネル１３３３に悪影響を与えやす
い。

【００１３】本発明の目的は、従来の例陰極方式の蛍光
管の課題を解決する発光素子、低消費電力、小型、軽量
のビューファインダおよびそれを用いたビデオカメラ、
表示装置などを提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の発光素子の駆動
方法は、熱電子を放出するフィラメントと、アノード
を、ケースの内面に蛍光体膜が塗布されたランプの駆動
方法である。

【００１５】第１の本発明の駆動方法は、アノードに可
変抵抗を介して放電開始電圧以上の電圧を印加してラン
プを点灯させ、点灯後前記電圧を低下させるとともに前
記可変抵抗の抵抗値を小さくするものである。電圧を小
さくするとともに抵抗値も小さくすることによりアノー
ドに流れる電流を一定に保つ。または、第１の抵抗を介
して放電開始電圧以上の第１の電圧を印加し、点灯後、
スイッチで前記第１の電圧よりも低い第２の電圧を第２
の抵抗をアノードに低下する。第２の抵抗の抵抗値は第
１の抵抗の抵抗値よりも小さくしておけば、点灯後、第
１の電圧によりアノードに流れる電流値と第２の電圧に
切り換えた時にアノードに流れる電流値とをほぼ同一に
することができる。

【００１６】第２の本発明の駆動方法は、アノードに放
電開始電圧以下の第３の電圧を印加した状態で、アノー
ドにパルス状の信号を重畳させて、アノードに放電開始
電圧以上として、ランプを点灯させるものである。

【００１７】また、第３の本発明の駆動方法は、フィラ
メントに電流を供給し、かつ、アノードに電圧を印加し
てランプを点灯させ、その後、フィラメントに電流を供
給を遮断する方法である。アノードに流す電流を所定値
よりも多くすることにより、フィラメントが加熱され
る。前記加熱によりフィラメントから熱電子が放出さ
れ、フィラメントへの電流を停止してもランプの点灯は
維持される。

【００１８】第１の本発明のビューファインダは、フィ
ラメントおよびアノードを有するランプを光発生手段と
して用いるものであり、前記ランプからの白色光を平行
光にする集光手段（集光レンズ，凹面鏡等）と、前記集
光手段から出射された光を変調する液晶表示パネルを有
するものである。ランプのアノードは平面状のものであ
り、またフィラメントとアノードとの配置方向とは（図
２（ｂ））のように直交させる。またランプのアノード
には直流電流を流すようにしたものである。好ましく
は、ランプケースの内面又は外面かつ、集光手段が集光
を行わない箇所に反射膜等を形成する。反射膜等はラン
プケースの内部から外部に出射する光を再びランプケー
ス内部に反射させる機能を有する。

【００１９】フィラメントとアノードを直交させると４
５度の角度の方向に最も光出力強度が大きくなる。した
がって、４５度の角度を液晶表示パネルの方向にむけ
る。

【００２０】一方、本発明のビューファインダに用いる
ランプは直流点灯かつアノードに印加する電圧も２０
（Ｖ）以下と低いため、静電気の影響を受けやすく、ア
ノードに電圧を印加しても点灯しなくなる場合がある。
そのため、ランプの外面にＩＴＯ等の透明導電体膜を塗
布し、また導電線等をまきつける。

【００２１】また、ランプ内の水銀を蒸気にすることに
より水銀分子を発光させるため、一定以上の発光輝度を
得るためには、ケース内の水銀蒸気温度を高くする必要
がある。逆に外気温度が低くなるとランプの発光輝度の
立ち上がり時間は長くなってしまう。本発明は対策とし
てサーミスタ等の温度センサで点灯開始時のランプの温
度を検出し、点灯時にアノードを流す電流値を多くして
いる。または、点灯後ランプの発光輝度を測定し、アノ
ード電流の量にフィードバックをかける。

【００２２】第２の本発明のビューファインダは、液晶
表示パネルの照明するのにランプと放物面鏡で照明光学
系を構成している。さらに好ましくは、放物面鏡の全面
に球面鏡を配置する。放物面鏡ランプが配置され、放物
面鏡はランプから放射される光を集光し、平行光にして
液晶表示パネルを照明する。ランプと液晶表示パネル間
には光拡散フィルムを配置する。放物面鏡の反射面はエ
ンボス加工を施し、または複数の微小ミラーから構成す
る。ランプと放物面鏡が近接する箇所には熱伝達を抑制
する樹脂（もしくはガラス等）からなるリングを配置す
るか、もしくはわずかなギャップをもうけ接触しないよ
うに構成する。また、ランプにはＴｉ等の拡散剤が添付
されたゴムキャップをかぶせる。

【００２３】第３の本発明のビューファインダは、ラン
プと、ランプから放射される光を集光して平行光にして
液晶表示パネルを照明する照明用レンズと、液晶表示パ
ネルの光出射面に配置された補助レンズを有するもので
ある。好ましくはランプの後面に反射板を配置して、よ
り多くの光が液晶表示パネル側に照明されるようにす
る。液晶表示パネルは照明レンズと補助レンズにはさま
れ、前記液晶表示パネルを通過する主光線液晶表示パネ
ルの表示面に垂直となるようにしている。また好ましく
は、樹脂の後面に前記反射板を一体として形成し、前記
樹脂に穴を形成しておいて前記ランプを挿入する。この
際、ランプの直径よりも前記穴をわずかに大きくしてお
き、ランプを挿入して、かつ、固定したとき、樹脂穴と
ランプ間にわずかな空間が保持されるようにしておく。
また、液晶表示パネルに照明レンズまたは補助レンズを
はりつける。

【００２４】第４の本発明のビューファインダは、液晶
表示パネルの照明光学系をランプとフレネルレンズから
構成したものである。さらに、フレネルレンズと液晶表
示パネル間に拡散シート等を配置する。好ましくは、前
記拡散シートの拡散度は観客者が液晶表示パネルの表示
画像を観察した時、フレネルレンズの溝がみえる割合で
ある。ＭＴＦ（Ｍｏｄｎｒａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｍｉ
ｓｓｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）が２０％以下となるよ
うにする。また、偏光子をフレネルレンズの平面部に貼
りつけ、かつフレネルレンズをレンズ中心で回転できる
ようにする。

【００２５】第５の本発明のビューファインダは、ラン
プと集光レンズ間距離と、集光レンズと液晶表示パネル
間距離のうち少なくとも一方を伸長させたり収縮させた
りできるように構成したものである。ビューファインダ
を非使用時には収縮させてビューファインダの全長を短
くし、使用時には伸長させ、ランプの発光位置が集光レ
ンズの焦点位置に丁度配置されるようにする。

【００２６】第６の本発明のビューファインダは外光
（太陽光等）をビューファインダの内部に導入する集光
レンズを具備するものである。好ましくは前記集光レン
ズはフレネルレンズで構成され、また外光がビューファ
インダ内に入射する強度を調整するための光量調整用偏
光板が配置されることが好ましい。通常では前記偏光板
の偏光軸とＴＮ液晶表示パネルの偏光子の偏光軸とは略
一致させ、外光が強い場合には光量調整用偏光板を回転
させて調整を行う。

【００２７】第７の本発明のビューファインダは、拡大
レンズを柔軟性のある透明樹脂で構成したものである。
透明樹脂からなるレンズは周辺部を押圧することにより
中央部が厚くなり、焦点距離は短くなる。また押圧をと
りのぞくと中央部が薄くなり正のパワーは小さくなり、
焦点距離は長くなる。

【００２８】第８の本発明のビューファインダは集光レ
ンズの中心の光軸と、ランプの中心軸とを可変できるよ
うに構成したものである。好ましくは集光レンズはフレ
ネルレンズで構成し、フレネルレンズの光出射面に拡散
シートを配置する。

【００２９】第９の本発明のビューファインダは主とし
て前述に説明したビューファインダを２つ以上用い、２
つ以上の表示パネルで形成された光学像をダイクロイッ
クプリズム，ダイクロイックミラー，ハーフミラー，偏
光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）等で１つの光路に合成し
たものである。

【００３０】第１０の本発明のビューファインダは、ラ
ンプと、ランプから出射される光を平行光にする集光手
段と、液晶表示パネルおよび、観察者の左眼に到達する
光と、右眼に到達する光とを分離するイメージスプリッ
タとを具備するものである。好ましくは、ランプは右眼
用と左眼用の各１個ずつ配置する。

【００３１】本発明のビデオカメラは、主として本発明
のビューファインダを具備するものであり、ビューファ
インダはビデオカメラに所定箇所に取り付けられ、か
つ、使用位置を移動できるようにしている。また、ビデ
オカメラの本体もしくはビューファインダの本体に配置
され、かつ、ランプのフィラメントの端子と接続された
プッシュスイッチを具備する。ビューファインダを使用
するため、ビューファインダを移動させると前記プッシ
ュスイッチはオン状態となり前記フィラメントに電流が
流れランプを余熱する。

【００３２】なお、本発明のビューファインダはたは表
示装置の光変調手段としてツイストネマティック（Ｔ
Ｍ）液晶表示パネル、高分子分散液晶表示パネル等を用
いる。高分子分散液晶を用いる場合は赤色光を変調する
画素の液晶層の膜厚を青色光を変調する液晶層の膜厚よ
りも厚くする。または、加えて水滴状液晶の液晶滴の平
均粒子径もしくはポリマーネットワークの平均孔径を赤
色光を変調する画素の方を大きくする。

【００３３】本発明の発光素子は定電流素子である。つ
まりランプが点灯するとアノードに流れる電流に依存せ
ず、アノード電極と接地電位間の電圧は一定値となる。
この一定値となる電圧を放電を持続させる電圧という意
味で放電維持電圧と呼ぶ。ただし、この値よりも少し低
くても急に消灯状態となることはない。

【００３４】一方放電を開始させるには前記放電維持電
圧よりも高い電圧が必要である。通常放電維持電圧より
も５（Ｖ）程度高い。この放電（発光）を開始させる電
圧を放電開始電圧と呼ぶ。アノード電極と電圧を印加す
るアノード端子間には電流制限抵抗を介在させる。アノ
ード端子に放電開始電圧を印加するとアノード電極に放
電開始電圧が印加され、放電が開始される。するとアノ
ード電極の電位は放電維持電圧となる。

【００３５】つまり、ランプを点灯させればアノード電
極には放電維持電圧を印加しておけばよい。アノード端
子に印加する電圧が高いほど前記電流制限抵抗で損失す
る電力は大きくなる。このことは、前記電流制限抵抗が
定電流回路であっても同じである。

【００３６】第１の本発明のランプの駆動方法はアノー
ドに抵抗素子を介して放電開始電圧以上の電圧を印加
し、ランプを点灯させてアノードに定常電流を流す。そ
の後、前記定常電流の値をたもちつつ、前記抵抗素子の
抵抗値を低くしつつ、かつ、アノード端子に印加する電
圧を低下させる。以下のように制御すれば究極的には抵
抗素子の抵抗値は０になり、アノード端子に印加する電
圧は放電維持電圧にすることができる。したがって、低
消費電力化が可能である。

【００３７】本発明のランプは定電流素子であるととも
に、アノードには１０μｓｅｃ程度の時間放電開始電圧
を印加すれば点灯を開始する。第２の本発明の駆動方法
は、アノード端子にあらかじめ放電維持電圧を印加して
おき、約１０μｓｅｃの時間、前記アノード端子にパル
ス状の放電開始電圧以上の電圧を印加する。前記パルス
状の電圧によりランプは点灯し、点灯するとアノード端
子の電圧は放電維持電圧となる。したがって、低電力で
ランプの発生を維持できる。

【００３８】第３の本発明の駆動方法は、ランプを点灯
後、フィラメントの電流を遮断するものである。熱陰極
方式のランプはフィラメントが加熱され、加熱によりフ
ィラメントから熱電子が放出される。この熱電子はアノ
ードの電位により加熱され、水銀分子と衝突し紫外線を
発生させる。紫外線は蛍光体に照射され、紫外線が可視
光に変換されて白色光がランプから放射される。つまり
ランプが発生するためにはフィラメントが加熱されるこ
とが必要である。しかし、アノードに流れ込む電流が所
定以上の値に多くすると一部の電流は、フィラメントに
作用し、フィラメントが加熱される。もしくは、アノー
ド電極の電位によりフィラメントから電子が引き出され
る。そのため、フィラメントの電流を遮断しても発光が
持続する。

【００３９】ランプのアノード電極には直流正電圧が印
加され、フィラメントには直流電圧（一端子は接地電
位、他端子は正電圧）が印加される。フィラメントから
の熱電子はアノード電極に引き寄せられる。したがっ
て、フィラメントとアノード電極との電位差が大きいほ
ど熱電子は加速され、水銀分子との衝突が大きくなって
紫外線の放射量も多くなる。

【００４０】第１の本発明のビューファインダはフィラ
メントとアノード電極とを直交させる。すると、アノー
ド電極に正（＋）電位が印加され、フィラメントが接地
電位が印可されているとすると、フィラメントの形成方
向に対し、丁度４５度の方向に最も発光輝度が高くな
る。そのため、最も輝度が高くなる４５度の方向を液晶
表示パネルの方向にむけている。

【００４１】本発明のビューファインダは小さなランプ
の光を集光手段で集光して液晶表示パネルを照明する。
ランプの発光面積は小さくしてすむので低消費電力化を
実現できる。放物曲線は焦点から発した光を平行光にす
るという幾何学的性質がある。第１の本発明のビューフ
ァインダでは放物面鏡の焦点にランプの発光領域を配置
して、ランプから放射する光を前記放物面鏡で平行光に
して液晶表示パネルを照明する。観察者はアイキャップ
から液晶表示パネルの表示画像をみるが、ランプが液晶
表示パネルと近接する場合、前記ランプ像がみえる場合
がある。そこで対策として液晶表示パネルとランプ間に
光拡散（散乱）シートを配置する。

【００４２】ＴＮ液晶表示パネルは垂直な平行光を入射
させたときに良好なコントラストを実現できる。ビュー
ファインダでは観察者がのぞきこむ接眼レンズの径は小
さい。ビューファインダを小型にするためである。接眼
レンズが小さいため、液晶表示パネルから出射した主光
線は、接眼レンズに向かって狭くしていく（しぼり込
む）必要がある。したがって、ランプ（あるいは面光
源）から放射された光は、液晶表示パネルをななめに通
過する光のみが利用されることになり、液晶表示パネル
の表示コントラストは低くなる。

【００４３】第３の本発明のビューファインダでは液晶
表示パネルの前面に補助レンズを配置し、ランプから放
射された光は照明用レンズで平行光にされ、平行光は液
晶表示パネルを通過し、補助レンズで接眼レンズに向か
って主光線をせばめる。つまり、液晶表示パネルに入射
する光はテレセントリックにしている。そのため、液晶
表示パネルの表示面の法線に対して平行な光を入射させ
ることができ、良好な表示コントラストが得られる。前
記補助レンズ等を液晶表示パネルに張り付ければ液晶表
示パネルの表示面にほこりが付着することがなくなる。

【００４４】照明用レンズをプラスチックまたはガラス
からなる凸レンズを用いると一定の厚みがあるためどう
してもビューファインダの全長が長くなる。第４の本発
明のビューファインダでは照明レンズをフレネルレンズ
で構成する。フレネルレンズは１〜２ｍｍの板であるか
ら全長を短くすることができる。しかし、観察者が液晶
表示パネルの表示画像を見るとフレネルレンズの溝がみ
えることがある。その対策のために、フレネルレンズと
液晶表示パネル間に光拡散シートを配置する。

【００４５】さらに第５の本発明のビューファインダで
は照明用レンズとランプ間、照明用レンズと液晶表示パ
ネル間等のうちいずれかを収縮、伸長できるように構成
している。ビューファインダを不使用時は収縮してお
く。したがって、コンパクト化できる。ビューファイン
ダを使用する時は伸張して照明用レンズの焦点にランプ
がくるようにする。また、観察者が液晶表示パネルの表
示面にピントがあうようにする。

【００４６】ビデオカメラを野外で用いる時は太陽光等
の外光をビューファインダ内部にひきこみ、この外線で
液晶表示パネルを照明できれば、ランプを点灯させる必
要がない。つまりランプを消灯する分は低消費電力化を
実現できる。太陽光は平行度がよいため凸レンズで良好
に集光できる。太陽光を虫メガネで集光して焦点におい
た黒い紙を燃やすことができることから容易にこの原理
は理解できるであろう。集光した光は凸レンズを用いれ
ば平行光を復元できる。第６の本発明のビューファイン
ダは太陽光を集光レンズでビューファインダ内に取り込
み、前記取り込んだ光を照明レンズで平行光に変換する
ものである。太陽光は前記照明レンズで良好な狭指向性
（指向性の鋭い、程度には論議があるが）の平行光とな
る。

【００４７】第７の本発明のビューファインダは拡大レ
ンズを柔軟性のある樹脂で形成したものである。樹脂レ
ンズである樹脂レンズの周辺部をおさえると中央部がふ
くらみレンズの焦点距離が短くなる。逆に周辺部の圧力
を弱めるとレンズはもとの形状にもどりレンズの焦点距
離は長くなる。従来のビューファインダでは観察者は接
眼レンズの位置を自己の眼の視力にあわせて位置調整を
して液晶表示パネル焦点距離調整をする。拡大（接眼）
レンズはホルダーに取り付けられており、前記ホルダー
位置調整できるように構成される。そのためホルダーの
位置調整のための移動空間が必要でありビューファイン
ダの全長がながくなる。本発明のビューファインダで
は、拡大レンズは樹脂で形成されているため前後に移動
させる必要がない。そのため、ホルダーは必要ないため
位置調整のための移動空間は不要であるから、ビューフ
ァインダの全長を短くすることができる。

【００４８】第８の本発明のビューファインダは集光
（照明）レンズの中心の光軸とランプの中心軸とを可変
できるように構成したものである。集光レンズの中心の
光軸とランプの中心軸とを変化させることにより、液晶
表示パネルに入射する主光線の角度を変化させることが
できる。

【００４９】第９の本発明のビューファインダは２つ以
上の液晶表示パネルの表示画像をダイクロイックミラー
等で合成するものである。表示画像を合成することによ
り観察者が見る表紙画像の画素数は液晶表示パネルの総
画素×合成して使用パネル枚数となる。したがって、高
精細な画像表示を実現できる。

【００５０】第１０の本発明のビューファインダは、液
晶表示パネルに２つの光源（ランプ）から放射される光
を斜めに入射させるものである。第１の光源からの光は
観察者の右眼に主として入射させるように構成し、第２
の光源からの光は観察者の左眼に主として入射させるよ
うに構成する。液晶表示パネルと観察者間には２つの光
源からの光を左右の眼にふりわけるイメージスプリッタ
を配置する。液晶表示パネルには左眼用の画像と右眼用
の画像を表示し、左眼用の画像が表示された画像に第１
のランプからの光を、右眼用の画像が表示された画素に
第２のランプからの光を入射させるようにする。以上の
ように構成すれば観察者は立体画像を見ることができ
る。

【００５１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００５２】図１は本発明の実施の形態におけるビュー
ファインダの断面図である。但し、説明を容易にするた
め模式的に描いている。また一部拡大あるいは縮小した
箇所が存在し、また、省略した箇所もある。以上のこと
は他の図面においても該当する。

【００５３】ビューファインダの一端には、ランプ１
１、放物面鏡１２およびその放物面鏡１２を取り付ける
ためのベース基板１４等からなる光源が配置されてい
る。ランプ１１と液晶表示パネル１３３３間には、拡散
（散乱）シート１５又は拡散板が配置されている。拡散
板又は拡散シートのいずれでもよいが、ここでは拡散シ
ート１５として説明をする。拡散シート１５としては、
観察者（図示せず）が拡大（接眼）レンズ１３３６を介
して液晶表示パネル１３３３の表示画像をのぞいたと
き、ランプ１１の像をみえないようにする機能を有す
る。拡散シート１５の光散乱特性は低くてもよい。単に
ランプ１１の像を見えにくくするためのものだからであ
る。逆に散乱度が高いと、ランプ１１から出射した光の
指向性を広くしすぎて、ランプ１１からの光利用効率を
悪くする。拡散シート１５の一例として、（株）きもと
の品番ライトアップシリーズ１００ＭＸ，１００ＳＸ，
１００ＳＨ又は１００Ｓがある。また、筒中プラスティ
ック（株）の拡散板も用いることができる。なお、あれ
た表面（エンボス加工面）４３は、図２に示すように液
晶表示パネル１３３３側を向ける。またその反対面に
は、反射防止膜を形成する。このように配置しないと、
拡散シート１５の光透過率は非常に悪くなる。この構成
は重要である。その他、拡散板として回折格子、マイク
ロレンズアレイ、セルホックレンズアレイ等も採用する
ことができる。つまり、拡散板又は拡散シート１５は、
光学的ローバスフィルタであればよいのである。

【００５４】図２において、放物面鏡１２は、緩衝部材
２６（具体的な形状はドーナツ状が例示される）を介在
してランプ１１に取り付けられている。緩衝部材２６の
材質としては、テフロン，ポリプロピレン樹脂，シリコ
ンゴム、ポリエステル樹脂、アクリル、ポリカーボネー
ト等が例示され、ランプ１１からの熱が放物面鏡１５に
伝達されるのを防止すると共に、ランプ１１への衝撃を
緩衝する機能を持つ。

【００５５】放物面鏡１２の内面には、アルミニウム
（Ａｌ）からなる反射膜が反射面２２に形成されてい
る。また、ランプ１１の発光領域は、放物面鏡１２の焦
点に配置されている。したがって、ランプ１１から放射
された光は、放物面鏡１２により平行光（狭指向性の
光）に変換され、拡散シート１５を通過して液晶表示パ
ネル１３３３を照明する。なお、放物面鏡１２の内面に
反射面２２を形成又は配置するとしたが、放物面鏡１２
が透明物で形成されてるい場合は、外面に反射面を形成
してもよい。たとえば、アクリル樹脂で放物面鏡が形成
され、その内面又は外面にアルミニウムからなる金属薄
膜が形成されている場合である。また、放物面鏡１２が
金属物で形成されている場合は、あらたに反射面２２を
形成する必要はない。金属物からなる放物面鏡１２自身
が反射面２２をもかねるからである。また、放物面鏡１
２は、ポリカーボネート樹脂にチタン（Ｔｉ）の粉末を
添加したもので形成してもよい。チタンは光を拡散させ
る機能を持つ。つまり白濁した樹脂を用いる。この場合
は反射面２２の形成は必要がない。ランプ１１から放射
された光の指向性は悪いが実用上さしつかえない。な
お、放物面鏡１２の特性例を図１４２に示す。放物面鏡
１２の有効直径は、液晶表示パネル１３３３の表示領域
の対角長より大きくする。前記液晶表示パネルを良好の
照明するためである。

【００５６】また、放物面鏡１２の内面には、図３
（ａ）に示すように複数の微小なミラーが組み合わさっ
た形状、あるいは図３（ｂ）に示すようにエンボス状に
してもよい。図３のように構成することにより、ランプ
１１の輝度分布による発光ムラが見えにくくなり、液晶
表示パネル１３３３を均一に照明できる。特に、ランプ
１１が熱陰極方式の場合に有効である。そのランプ１１
は発光面の輝度分布が大きいからである。

【００５７】図２に示すように、放物面鏡１２は、突起
３０ａによりランプ１１のソケット２７に直接取り付け
られ固定されている。またソケット２７は、ベース基板
１４に突起３０ｂで固定されている。

【００５８】ランプ１１の先端と拡散シート１５とは一
定の間隔を離す。ランプ１１の熱が拡散シート１５に伝
導し、拡散シート１５を劣化しないようにするためであ
る。具体的には、０．５ｍｍから２ｍｍ程度離す。ただ
し、拡散シート１５が板状であり、かつ耐熱性が良好な
場合は、図４に示すように拡散板１５ａの中央部にくぼ
みを形成し、ランプ１１の先端部を挿入してもよい。こ
のように構成することにより、ランプ１１はソケット２
７と拡散板１５ａのくぼみで軸あわせができ、かつ固定
されるため、衝撃等で位置ずれをおこさなくなる。

【００５９】ランプ１１の光放射領域から放射された光
で、放物面鏡１２により液晶表示パネル１３３３を照明
できないものはもったいないので、図２に示すように光
反射筒３２をランプ１１にかぶせる。光反射筒３２は、
ランプ１１から放射された光をその内面で反射し、ふた
たびランプ１１の内面にもどし、有効な光放射領域から
出射される。さらにはランプ１１の底面に反射膜を形成
もしくは配置することも光の有効利用に直結する。これ
により、ランプ１１の輝度立ち上がり特性、始動特性も
向上する。

【００６０】ランプ１１には３つの端子１６がある。そ
の１つはアノード電極２５に電圧を印加するアノード端
子１６ｃであり、他の２つはフィラメント２４に電流を
供給するフィラメント端子１６ａ，１６ｂである。各端
子１６は、ソケット２７の内部を通り、端子２８と接続
されている。端子２８は、ベース基板１４の配線とハン
ダ２９で接続されている。ベース基板１４には、ランプ
１１の駆動回路の部品１７（１７ａ、１７ｂ）が実装さ
れている。

【００６１】つぎにランプ１１について説明する。ラン
プ１１のランプケース２１はガラス製であり、通常は
０．２１〜０．５ｍｍ厚のガラスチューブを加工して形
成される。内部に熱電子を放出するフィラメント２４お
よび放出された熱電子に電界を印加するアノード電極２
５が配置されている。

【００６２】フィラメント２４にはバリウム、ストロン
チウム、カルシウムの炭酸塩（ＢａＣＯ₃、ＳｒＣＯ₃、
ＣａＣＯ₃）を塗布し、真空中で加熱されて酸化され活
性化された酸化物が形成されている。ランプケース２１
の内面には希土類からなる蛍光体が塗布されている。特
に、三波長タイプの蛍光体が望ましい。液晶表示パネル
のカラーフィルタの光透過率とマッチングし、光利用効
率が良好となるからである。また、発光する光の色温度
は６０００Ｋ以上９０００Ｋ以下が好ましい。色温度は
６０００Ｋ以上であれば画像として満足のいく品位とな
る。色温度が高くなるほど表示品位は良好となるがラン
プの表示輝度は低くなる。

【００６３】ランプ１１の直径は５ｍｍ以下がよい。ラ
ンプ１１の体積が小さくなり輝度立ち上がり特性が早く
なり、発光輝度も高くなるからである。しかし、２ｍｍ
以下になるとアノード電極２５をランプ１１の内部に配
置しにくくなり、また、放電開始電圧も高くなる。

【００６４】アノード電極２５はリング状であり熱電子
に電界を印可させるものである。また、製造時には前記
リングに水銀を浸透もしくは塗布し、ランプケース２１
にアノード電極２５を配置後、マイクロ波を照射してラ
ンプケース２１内に水銀蒸気を発生させるにも用いる。

【００６５】ランプケース２１内には、水銀蒸気ととも
にアルゴンガス，クリプトンガス，ネオンガスなどが封
止されている。キセノンガスを用いることもできる。キ
セノンガスは温度依存性が少なく好ましい。しかし、キ
セノンガスのみでは始動性が悪くなる。そこで、キセノ
ンガスに少量のネオンガスを混ぜることが好ましい。発
光効率が高いのはアルゴンガス９８％以上のときであ
る。ただし、温度に対する輝度変化が少し大きい。

【００６６】アノード電極２５は、図２（ｃ）〜（ｅ）
に示すように平面状のものである。アノード電極２５の
形状については、（ｃ）のドーナツ状のもの、（ｄ）の
板状のもの、又は（ｅ）の中央に穴（膨らみ又は凹部で
もよい。）が形成されたものが例示される。アノード電
極２５が平面状とは、立方体でないという意味であり図
３（ｃ）〜（ｅ）に示すように平面状であれば該当す
る。

【００６７】フィラメント２４の２つの端子（１６ａ、
１６ｂ）には、２．０（Ｖ）〜６．０（Ｖ）の範囲の直
流（ＤＣ）電圧を印加する。フィラメント２４に印加す
る電圧は２．５〜４．５（Ｖ）の範囲がよい。この範囲
であれば投入電力が同一でもランプ１１の発生輝度は高
くなる。フィラメント２４の表面積が大きくなるからで
ある。その印加電圧によりフィラメント２４は加熱さ
れ、フィラメント２４の表面の酸化物から熱電子が放出
される。アノード電極２５の端子１６ｃには、９（Ｖ）
以上の直流（ＤＣ）電圧が印加される。なお、アノード
電極２５に印加する電圧は直流であるが、フィラメント
２４に印加する電圧は交流でもよい。

【００６８】フィラメント２４より放出された電子はア
ノード電極２５に印加された電圧により加速され、熱電
子が水銀分子と衝突する。この衝突により紫外線が発生
し、その紫外線が蛍光体２３に照射され、可視光が発生
する。

【００６９】放電（発光）時のアノード電圧Ｖ_a（以
後、放電維持電圧と呼ぶ）は、９．５（Ｖ）〜１１．５
（Ｖ）である。しかし、放電（発光）を開始させるには
１５．０（Ｖ）以上の電圧（以後、放電開始電圧と呼
ぶ）が必要である。なお、放電開始電圧はランプ１１の
直径が小さくなるほど高くなる。

【００７０】ランプケース２１内では熱電子と水銀分子
との衝突により紫外線が発生する。発生する紫外線は２
５４ｎｍである。しかし、一部１８５ｎｍの波長の紫外
線も発生する。１８５ｎｍの紫外線はエネルギーが大き
く、蛍光体にバリウム・マグネシウム系のものを用いて
いると、特に青色の蛍光体のダメージが大きく色温度が
変化するので、採用することは好ましくない。なお、ラ
ンプ１１の一端はビーズ状の封止部材２０で封止されて
いる。

【００７１】なお、ランプケース２１の内側にアルミニ
ウム（Ａｌ）からなる反射膜（反射面２２）を形成して
もよい。前記反射膜はケース２１内の紫外線を反射し
て、前記反射された紫外線は前面の蛍光体２３に照射さ
れる。したがって、有効発光領域の発光輝度は高くな
る。以上のように内面に紫外線を反射する膜を形成する
ことにより光利用効率を向上できる。

【００７２】図２（ｂ）はランプ１１の断面図である。
アノード電極２５とフィラメント２４とは略直交させて
配置されている。つまりアノード電極２５の平面部とフ
ィラメント２４との長手方向と直交させている。

【００７３】図２において、１２は放物面鏡としたがこ
れに限定するものではない。たとえば、図５（ａ）に示
すように、放物面鏡と球面球とを組み合わせたものを用
いてもよい。図５において、ランプ１１から放射される
光５１ａは放物面鏡１１の反射面２２（図ではｂ領域）
で反射されて略平行光とされ、液晶表示パネル１３３３
を照明する。球面鏡（図ではａ領域）がなければランプ
１１から放射された光線５１ｃは２度と利用されること
はない。しかし、球面鏡の焦点に発生ランプ１１の発生
領域を位置するようにすると、光線５１ｃは反射面２２
のａ領域で反射され反射光５１ｂとなり再びランプ１１
の蛍光体２３に照明され散乱し、その光の一部は５１ｄ
となって液晶表示パネル１３３３を照明する。以上のこ
とから球面鏡によりランプ１１の発光輝度を向上でき、
光利用効率を向上できる。

【００７４】なお、球面鏡の形成部は、図５（ｂ）で示
すように斜線に示す箇所に配置することが好ましい。つ
まり液晶表示パネル１３３３の有効表示領域（画像表示
部）には放物面鏡１２により平行光が照射され、それ以
外の領域（斜線部）にランプ１１から放射された光は球
面鏡によりランプ１１にもどすのである。

【００７５】なお、放物面鏡及び球面鏡等は、それぞれ
完全な放物面あるいは球面等を言うのではなく、非球面
形状であってもよい。実験により、より良好に光を集光
できるように凹面鏡を設計する。

【００７６】また、略平行光を液晶表示パネル１３３３
に照射するとしたが、略平行光は観察者が液晶表示パネ
ル１３３３の表示画像を良好にみるため必要な光をいう
のであって、厳密な平行光をいうものではない。たとえ
ば、液晶表示パネル１３３３の表示領域の周辺部では、
主光線は垂直でない場合は光学上多いし、また、十分な
指向性を確保するには、かなり平行光の状態が悪くか
つ、光の広がる立体角が大きい場合もある。これらをす
べて総称して略平行光と便宜上呼んでいる。

【００７７】図６は放物面鏡１２の光出射面をおりまげ
反射ミラー２２ａを配置したものである。ランプ１１か
ら放射された光５１ａはミラー２２ａで反射し放物面鏡
１２のミラー２２ｂで反射して液晶表示パネル１３３３
を照明する。もちろんランプ１１の先端から放射された
光５１ｂは直接液晶表示パネル１３３３を照明し、光５
１ｃは放物面鏡１２の反射面２２ｂで１回反射して液晶
表示パネル１３３３を照明する。

【００７８】この時、図７（ａ）において、拡散シート
１５からランプ１１側をみると、ランプ１１の外周部に
低輝度部７１が発生することがある。これは緩衝部材２
６が光を反射しないため、前記低輝度部７１に入射する
光が少ないからである。これを解決するため、図７
（ｂ）に示すようにゴムキャップ７２をかぶせる方法が
ある。ゴムキャップ７２にはＴｉなどの拡散剤を添加
し、散乱体としている。このゴムキャップ７２によりゴ
ムキャップ７２の全体が光ることになり、図７（ａ）に
示す低輝度部はなくなる。

【００７９】ゴムキャップ７２の他、シリコン樹脂，ポ
リカーボネート，アクリル樹脂、エポキシ樹脂、すりガ
ラス等も用いることができる。また、好ましくはゴムキ
ャップ７２とランプ１１とはわずかな空間をあける。こ
の構成は図７（ｃ）である。突起部７３により空間を保
持する。空間はランプ１１を保温する効果がある。空気
は熱電導性が悪いからである。この保温の効果により低
温時のランプ１１の発光輝度は良好になる。

【００８０】ゴムキャップ７２をかぶせずとも、図８に
示すように、ランプ１１を豆球状にする方法もある。蛍
光体２３が塗布された部分が発光面となるため緩衝剤２
６があっても低輝度部７１は発生しなくなる。

【００８１】ランプ１１はランプケース２１内部に封じ
こめるエネルギーが大きいほど発光輝度は高くなる。理
論的（理想的）には、発光輝度はランプの内径の２乗に
反比例する。そこで発光輝度を高めるため、図９に示す
ようにランプの先端部を根本よりも細くする形状が好ま
しい。なお、利用できない箇所には反射膜９１ａ，９１
ｂを形成することが好ましい。

【００８２】図９のようにランプ１１の底面および好ま
しくはランプ１１の側面に光反射性のある金属薄膜を形
成もしくは配置することは効果がある。前記金属薄膜と
は、アルミホイル、銅シート、アルミの蒸着膜などが例
示される。前記金属薄膜（導電性があり、かつ光反射性
を有するものであればよい。たとえば、カーボン薄膜も
適用できるであろう。）はフィラメント２４のグランド
端子などの固定電位に接地される。このように構成する
ことにより、ランプ１１の始動性がよくなる。これはラ
ンプ１１で発生する光を前記導体薄膜で反射することに
より、エネルギー密度が高まるためと推定される。

【００８３】輝度を向上させる他の方法として図１０の
構成がある。図１０（ａ）はランプ１１に出射面が凹状
の集光キャップ１０１をかぶせたものであり、図１０
（ｂ）はプリズム状のもの（集光プリズム１０２）を接
着剤１０３で取り付けたものである。このように構成す
ることにより正面に照射できる光量を増大させることが
できる。もちろん図１０（ｃ）に示すようにランプ１１
に金属等からなる反射筒１０５をかぶせ、先端（正面）
部に拡散板１０６をかぶせた構成も良好である。反射筒
１０５とランプ１１間に透明樹脂１０４を充填すること
により拡散板１０６の全面積が均一な輝度となる。ま
た、図１０（ｄ）に示すようにランプ１１に金属ケース
（反射キャップ１０７）をかぶせることも有効である。

【００８４】ランプ１１は直流電圧で点灯かつ発光が持
続される。また、アノード電極２５に印加する電圧も２
０（Ｖ）以下と比較的小さい。そのため静電気を帯びた
ランプ１１に電圧を印加してもランプ１１が点灯しない
場合がある。特にランプ１１の表面を手で触れた直後に
ランプを点灯しようとすると、しばらくの時間、点灯し
ないことがある。これは、人間の静電気が蛍体膜２３の
界面等にチャージされることがあるためである。ただ
し、通常ビューファインダにおいて直接ランプ１１を手
で触れることはないから実用上問題はない。

【００８５】帯電防止の対策としては、図１１に示すよ
うにランプケース２１の外面にＩＴＯ等の透明導電体膜
を塗布する方法がある。ＩＴＯ膜１１１は接地される。
ＩＴＯ膜のかわりに、導電ペーストをうすく塗布する方
法もある。カーボンを塗布する方法もある。そのほか図
１１（ｂ）に示すように帯電防止膜１１２を形成する方
法もある。また図１２に示すように、ランプ１１の外周
に導線（エナメル線，カーボン線等）をまきつける方法
も有効である。また図１３に示すように金網等をランプ
１１の外周に配置するのも有効である。以上の対策をす
ることにより、ランプ１１には電荷がチャージすること
なく確実に点灯できるようになる。

【００８６】導線をニクロム線とすることによりランプ
１１を加熱し、始動特性を改善できる。たとえば、図４
３に示すように、スイッチ４２３がオンすることにより
前記導線に電流を印加する。電流の印加によりランプ１
１が加熱されアノード電極２５に電圧を印加した直後か
ら良好に定常発光を開始できる。このことは特に周囲温
度が低温のとき効果が著しい。静電気対策としても効果
を発揮する。

【００８７】また、図１４に示すように、アノード電極
２５を高抵抗（１ＭΩ程度）を介して接地する方法も対
策として有効である。アノード電極２５の電位が安定
し、電荷がチャージすることが極めて少なくなる。

【００８８】また、図１５に示すように、放物面鏡１２
が反射面２２を兼ねた金属等の導電体からなる場合は、
その放物面鏡１２を接地する方法も良好な結果が得られ
る。もちろん、大量の電荷が発生し、ランプ１１にチャ
ージした時には点灯しなくなる。これは、ランプ１１の
周辺の電界の電位が安定するためと、推測される。

【００８９】図４４はランプ１１を横置きにして用いる
方法であった。本発明はこれに限定するものではなく、
図４５に示すように、ランプ１１を縦置きにして用いて
もよい。図４４（ａ）はランプケース４０１に出射面が
凹状の透明ケースをかぶせたものであり、図４５（ｂ）
はプリズム状のものを接着剤３０１で取り付けたもので
ある。このように構成することにより正面に照射できる
光量を増大させることができる。もちろん図４５（ｃ）
に示すように、ランプケース４０１に金属等からなる反
射筒３０２をかぶせ、先端（正面）部に拡散板２９３を
かぶせた構成も良好である。反射筒３０２とランプケー
ス４０１間に透明樹脂２９１を充填することにより拡散
板２９３の全面積が均一な輝度となる。また、図４５
（ｄ）に示すようにランプケース４０１に金属ケース２
９４をかぶせることも有効である。

【００９０】次に、本実施の形態の発光素子の駆動方法
について説明する。本実施の形態の発光素子点灯のため
には２つの電圧（電流）が必要である。１つはフィラメ
ント電圧Ｅ_h である。フィラメント電圧は１．５（Ｖ）
〜６．０（Ｖ）であり、約２（Ｖ）のときフィラメント
電流は約４０（ｍＡ）流れる。フィラメント電圧は比較
的高い方がよい。特に３．０（Ｖ）〜５．０（Ｖ）の範
囲が同じ電力量でもよい。他の１つはアノード電極２５
に印加するアノード電圧Ｅ_aである。アノード電圧Ｅ_aと
しては、放電（発光）を維持する電圧（放電維持電圧Ｅ
ｃ）と、放電（発光）を開始させる電圧（放電開始電圧
Ｅ_s）がある。放電維持電圧Ｅｃは、アノード電極２５
とＧＮＤ間の電圧であり、９（Ｖ）から１２（Ｖ）であ
る。ただ、ランプ１１の直径が小さく内部のガス圧が高
いほど電圧は高くなる傾向がある。放電開始電圧Ｅ_sは
１５（Ｖ）以上である。同様にランプ１１の直径が小さ
く内部のガス圧が高いほど電圧Ｅｓも高くなる傾向があ
る。また、定格時のアノード電流Ｉ_aは３（ｍＡ）〜１
０（ｍＡ）である。

【００９１】ランプ１１に使用する電源電圧は低い方
が、ランプ１１で消費する電力が減少するから好まし
い。したがって、前記電源の電圧を有効にアノード電極
２５に印加し、所定の発光輝度が保たれることが好まし
い。そのため、本実施の形態では図１６に示すように、
以下のようにしてランプ１１を点灯させ、かつ発光状態
を維持する。

【００９２】まず、アノード電極２５に電圧を印加する
前にフィラメント２４に電圧Ｅ_hを印加し、フィラメン
ト２４を加熱する。フィラメント２４を加熱せずにアノ
ード電極２５に電圧を印加するとフィラメント２４上の
酸化物を減少させる役割が通常より多くなり、ランプ１
１の寿命を短縮してしまうためである。フィラメント２
４の電流を流して、少なくとも０．１秒以上経過してか
らアノード電極２５に電圧を印加すべきである。

【００９３】次に可変電源１６２から放電開始電圧Ｅ_s
以上の電圧Ｅ₁を発生させ、可変抵抗１６３に放電開始
電圧Ｅ_s以上の電圧Ｅ₁が印加されたとき、アノード電極
２５に定格電流Ｉ_aが流れる値に設定される。なお、可
変抵抗１６３とは可変電流素子の意味で用いてもよく、
たとえば、ＦＥＴ、トランジスタ等で構成すればよい。
また、サーミスタ等でもよい。電圧Ｅ₁が印加されるこ
とによりランプ１１は発光を開始する。しかし、このま
までは可変抵抗１６３で生じる電圧降下分が大きく、電
力利用率は悪い。そこで、タイマー回路１６１は、所定
期間（たとえば、ランプ１１点灯の１秒後）に可変抵抗
１６３の抵抗値を変化させるとともに、可変電源１６２
が出力する電圧を変化させ、アノード放電維持電圧Ｅ_c
＋０．５（Ｖ）程度まで降下させる。

【００９４】この時、可変抵抗１６３を流れる電流は所
定値Ｉ_aを維持するようにする。最終的には可変抵抗１
６３での電圧降下は０．５（Ｖ）程度にし、アノード電
極２５にはアノード維持電圧Ｅ_cが印加されるようにす
る。前記所定時間はタイマー回路１６１の入力スイッチ
ＳＷのＯＮ、ＯＦＦをマイコン制御することにより設定
される。ランプ１１の発光が安定するまでは放電維持電
圧Ｅｃは変化する。したがって、十分な時間をおいてか
らタイマー回路１６１を動作させる。

【００９５】他の駆動方法として図１７に示すように、
放電開始電圧Ｅ_s以上の電圧Ｅ₁を発生する電源と、放電
維持電圧Ｅ_c以上の電圧Ｅ₂を発生する電源を２つ用いて
ランプ１１を点灯させる方法がある。以下、図１７に示
す駆動方法について説明をする。

【００９６】電流制限抵抗Ｒ₁は電源Ｅ₁が印加されたと
きにアノード電極２５に所定電流Ｉ _aが流れるようにす
るものであり、電流制限抵抗Ｒ₂は、電源Ｅ₂が印加され
たときにアノード電極２５に所定電流Ｉ_aが流れるよう
にするものである。まず、フィラメント２４に電圧Ｅ_h
が印加されフィラメント２４に電流が流される。この時
アナログスイッチ１７２ａと１７２ｂは両方ともオープ
ンにしておくことが好ましい。 次に、アナログスイッ
チＳＷ₁がオン（もしくはオフ）し、アノード電極２５
に電圧Ｅ₁が印加される。したがって、ランプ１１は放
電（発光）を開始する。次に、所定時間後にマイコンに
よりスイッチＳＷが閉じられ、タイマー回路１６１の論
理出力は反転し、アナログスイッチＳＷ₂がオンしたの
ち、アナログスイッチＳＷがオープンする。アナログス
イッチＳＷ₂がオンすることによりアノード電極２５に
は電圧Ｅ₂が印加され、放電状態が維持される。

【００９７】図１６、図１７は、アノード電極２５に定
常状態の電圧を印加してランプ１１を点灯させるもので
あったが、図２０はアノード電極２５に放電開始電圧以
上のパルス状もしくはステップ状の電圧を印加し、ラン
プ１１を点灯させるものである。まず、ＤＣＤＣコンバ
ータ２０１ｂにオン信号２が印加されることによりＤＣ
ＤＣコンバータ２０１ｂの電圧出口端子からフィラメン
ト電圧Ｅ_hが出力される。具体的にはＥ_hは２から３
（Ｖ）前後である。また、電流は４０（ｍＡ）前後の直
流である。フィラメント電流がフィラメント２４に流れ
ることによりフィラメント２４上の酸化物は熱せられ、
熱電子が放出される。

【００９８】次に、ＤＣＤＣコンバータ２０１ａにもオ
ン信号１が印加され、電圧出力端子から放電維持電圧Ｅ
_aが出力される。放電維持電圧Ｅ_aは具体的には９（Ｖ）
〜１３（Ｖ）である。ＶＲはボリウムであり、ランプ１
１の放電（発光状態）でのアノード電極２５に流れ込む
電流を調整するためのものである。ＶＲの値を大きくす
ればアノード電極２５に流れ込む電流は小さくなり、ラ
ンプ１１の発光輝度は低下する。ＶＲの値を小さくすれ
ばアノード電極２５に流れ込む電流は大きくなり、ラン
プ１１の発光輝度は高くなる。ＶＲはランプ１１の個体
バラツキを調整するためにも用いる。アノード電極２５
とフィラメント２４との配置距離が異なるとランプ１１
個々に明るさのバラツキが±２０％程度生じるからであ
る。

【００９９】ＶＲの値としては５０Ωから３００Ω程度
の調整ができることが必要である。Ｃ₁は電界コンデン
サであり、Ｑ₁はＮＰＮトランジスタ、Ｑ₂はＰＮＰトラ
ンジスタである。インバータ１７１の出力がＬの時Ｑ₂
がオンし、コンデンサＣ₁のｂ端子はＧＮＤ電位とな
り、インバータ１７１の出力がＨの時はＱ₁がオンし、
コンデンサＣ₁のｂ端子には電圧Ｅ_aが印加される。電界
コンデンサＣ₁の容量はＶＲの抵抗値との時定数で定め
る。アノード電極２５には少なくとも放電開始電圧以上
の電圧を２μ秒以上印加する必要がある。好ましくは１
０μ秒以上印加する必要がある。

【０１００】アノード電極２５には放電維持電圧Ｅ_aが
まず印加される。次にマイコン等によりインバータ２０
１の出力をまずＬレベルにし、コンデンサＣ₁のｂ端子
をＧＮＤ＋０．６（Ｖ）の電圧にする。この時コンデン
サＣ₁のａ端子はＥ_a電圧が印加されている。次に、イン
バータ１７１の出力をＨレベルにする。すると、コンデ
ンサＣ₁のｂ端子は急にＧＮＤ＋０．６（Ｖ）からＥ_a−
０．６（Ｖ）に変化する。したがって、コンデンサＣ₁
のａ端子にはＥ_a＋（Ｅ_a−０．６）（Ｖ）に変化する。
前記電圧が放電開始電圧以上が２μ秒以上の期間印加さ
れれば、ランプ１１は点灯する。ランプ１１が点灯する
とコンデンサＣ₁のａ端子に充電されていた電荷はアノ
ード電極２５に流れ込み、ａ端子は（Ｅ_a−ＶＲの値
（抵抗値）×アノード電流）なる電圧に維持される。

【０１０１】ランプ１１を消灯させるには点灯状態でイ
ンバータ１７１の出力をＬレベルに変化させる。する
と、コンデンサＣ₁のｂ端子はＧＮＤ＋０．６（Ｖ）と
なるから、ａ端子も同様の変化をし、アノード電極２５
の電圧が放電維持電圧よりかなり低くなるのでランプ１
１は消灯する。なお、コンデンサＣ₁、トランジスタ
Ｑ₁、Ｑ₂なる構成はアノード電極２５に放電開始電圧以
上のパルス状の電圧を印加するためのものであって、そ
のほかの構成であってもよいことは言うまでもない。
たとえばＦＥＴ等でも構成することもできる。また、ア
ノード電極２５に印加する電圧は放電開始電圧以上の電
圧を印加すればよいのであって、パルス状であってもス
テップ状であっても、ひずんだ矩形あるいはサイン波で
あってでもよい。また、バッテリー２０２からＤＣＤＣ
コンバータ２０１を介して電圧Ｅ_a、Ｅ_hを作製するとし
ているが、バッテリー電圧が放電維持電圧以上であれば
バッテリー２０２からの出力電圧を直接アノード電極２
５に印加してもよい。

【０１０２】ランプ１１の発光輝度を調整するにはＶＲ
の抵抗値で調整する方法の他に、図１８に示すようにア
ノード電極２５にパルス状の電圧を印加して調整する方
法がある。光検出回路１８３内のホトダイオード１８１
に光が入射するとオペアンプ１８２の出力電圧が高くな
る。ホトダイオード１８１は外光が強いとき出力電圧が
大きくなる。光検出回路１８３のＣ、Ｒはホトダイオー
ド１８１からの出力のノイズを低下させるための積分回
路である。ＣＲの限定数は１／１０秒以下とする。

【０１０３】オペアンプの出力電圧が高い時（この時、
外光が強い。つまり、屋外等で用いている場合とす
る）、ランプ１１の発光輝度を高くする。逆にオペアン
プの出力電圧が低い時（この時、外光が弱い、つまり屋
内等で用いている場合とする）、ランプ１１の輝度も低
くてよい。発振回路１８４に入力される電圧が高い時、
発振状態は（２）の状態（電圧が高い部分が多い）とな
り、逆に入力される電圧が低い時、発振状態は（１）の
状態（電圧が低い部分が多い）となる。

【０１０４】なお、電圧が高い部分が多いほどアノード
電極２５には電圧を印加される時間が長くなり、実効値
的には高輝度表示が行なわれる。発振回路１８４の出力
は増幅器１８５に入力され、増幅器１８５の出力はＧＮ
Ｄ電圧と放電開始電圧以上の電圧Ｅの矩形波を出力す
る。放電開始電圧以上の電圧Ｅの期間が長いほどランプ
１１は高輝度に点灯する。なお、抵抗Ｒ_aは電流制限抵
抗である。

【０１０５】図１６において、可変抵抗１６３の抵抗値
が変化する間、図１）においてＳＷ ₁，ＳＷ₂が切りかわ
るまでの間、図１９においてパルス状の電圧が印加さ
れ、ランプが安定して点灯するまでの間は、ランプ１１
の発光輝度が変化することがある。この間に観察者が表
示パネル１３３３の表示画像をみていると不快感を与え
る。本実施の形態のビューファインダではこの対策の以
下の図１９に示すようにして解決をする。

【０１０６】まず、最初に液晶表示パネル１３３３の駆
動回路について説明をしておこう。１９１はビデオ信号
を所定値まで増幅するビデオアンプ、１９２は正極性と
負極性のビデオ信号を作る位相分割回路、１９３はフィ
ールドごとに極性が反転した交流ビデオ信号を出力する
出力切り換え回路、１９４はソースドライブ回路１９５
およびゲートドライブ回路１９６の同期および制御を行
うためのドライブ回路制御部である。

【０１０７】まず、ビデオ信号はビデオアンプ１９１に
よりビデオ出力振幅が液晶の電気光学特性に対応するよ
うに利得調整が行われる。次に、利得調整されたビデオ
信号は位相分割回路１９２に入り、正極性と負極性の２
つのビデオ信号が作られる。この２つのビデオ信号は出
力切り換え回路１９３に入り、フィールドもしくは一水
平走査期間ごとに極性を反転したビデオ信号が出力され
る。このようにフィールドごとに信号の極性を反転させ
るのは、交流電圧を印加して液晶が劣化することを防止
するためである。

【０１０８】次に、出力切り換え回路１９３からのビデ
オ信号はソースドライブ回路１９５に入力され、ソース
ドライブ回路１９５はドライブ回路制御部１９４からの
制御信号により、ビデオ信号のレベルシフト、サンプル
ホールドなどの信号処理を行い、ゲートドライブ回路１
９６と同期をとって液晶表示パネル１３３３のソース信
号線に所定電圧を出力する。

【０１０９】ゲート信号線にオン電圧が印加されると、
前記ゲート信号線に接続されているＴＦＴはオン状態と
なり、ソース信号線に出力されている映像信号を画素電
極に印加する。ゲート信号線にオフ電圧が印加されるこ
とによりＴＦＴはオフ状態となり前記画素電圧に印加さ
れた信号は１フィールド間保持される。

【０１１０】図１６を例にすれば、第１段階（ランプ点
灯前から可変電源１６２が、放電維持電圧Ｅ_c＋０．５
（Ｖ）になるまで）では、スイッチＳＷ１はグランド
（たとえば、液晶表示パネル１３３３の対向電極２４３
の電位）に接続されている（ｂ端子位置）。つぎに第２
段階（可変電源１６２が放電維持電圧Ｅｃ＋０．５
（Ｖ）を出力した後）では、スイッチＳＷ１がａ端子に
切り換えられビデオ信号がアンプ１９１に印加され、液
晶表示パネル１３３３に映像が表示される。

【０１１１】スイッチＳＷ１がｂ端子の時は液晶表示パ
ネル１３３３には画像は表示されていない（黒表示とな
るように制御されている）。黒表示の時にランプ１１の
発光輝度が変化しても観察者にはその変化がほとんど認
識されない。なお、前述の黒表示とは無映像表示状態を
意味し、黒表示の他、ラスター表示、ダーク表示等の表
示状態をも含む概念である。

【０１１２】図１のビューファインダでは観察者は拡大
レンズ１３３６を前後させて液晶表示パネル１３３３の
表示画像の虚像が良好に見えるように位置調整をおこな
う。そのため拡大レンズ１３３６は取付ホルダー１３３
５に取り付けられている。つまり取付ホルダー１３３５
を前後させてピント調整を行う。したがって取付ホルダ
ー１３３５が移動に要する距離が必要であり、その分だ
けビューファインダの全長は長くなる。

【０１１３】図２１のように構成すれば取付ホルダー１
３３５は必要でなくなる。拡大レンズ１３３６ａはシリ
コン樹脂等の柔軟性のある透明物で構成されている。前
記拡大レンズ１３３６ａはコバ（レンズの側面、レンズ
の固定部）を虹採絞りのような加圧手段ではさまれてい
る。前記虹採絞りは外ワク２１１に取り付けられ、絞り
つまみ２１２をうごかすことにより虹採絞りの穴は可変
する。

【０１１４】図２２（ａ）のように虹採絞り２１３の穴
が大きいときは、拡大レンズ１３３６ａの中心厚は薄く
なっている。したがって拡大レンズ１３３６ａの焦点ｆ
₁は長い。一方図２２（ｂ）のように虹採絞り１３３６
ｂのように穴が大きいときは拡大レンズ１３３６ａの中
心厚は厚くなっている。したがって、拡大レンズ１３３
６ａの焦点ｆ₂は短くなる。以上のように絞りつまみ２
１２によりレンズ１３３６ａの焦点を変化させることが
でき、ピント調整を容易におこなえる。したがって取付
ホルダー１３３５は必要でなくなる。

【０１１５】拡大レンズ１３３６ａは先にあげたシリコ
ン樹脂の他、天然ゴム、合成ゴム等でも作製することが
でき、他に液晶レンズを応用することもできる。液晶レ
ンズとは２つの電極間に液晶を狭持させたものであり、
前記電極に電圧を印加することにより、液晶の屈折率が
変化し、液晶レンズの焦点距離ｆを変化できるものであ
る。この場合、虹採絞りは必要はない。

【０１１６】液晶表示パネル１３３３はＴＮ液晶表示パ
ネル、ＳＴＮ液晶表示パネルが例示され、その他強誘電
液晶表示パネル、反強誘電液晶表示パネル、コレステリ
ック液晶表示パネル等も用いることができる。またＰＬ
ＺＴを応用した表示パネルをも用いることができる。つ
まり、透過型の表示パネルであれば採用できる。その他
に高分子分散液晶表示パネルをも用いることができる。
前記パネルは光を透過・散乱により光変調を行うモード
の液晶であり、偏光板を用いるため光利用効率が非常に
高い。

【０１１７】液晶表示パネル１３３３としてＴＮあるい
はＳＴＮ液晶表示パネルを用いる場合は、前記液晶表示
パネルは一般的でよく知られているため説明を要しない
であろう。しかし、液晶表示パネル１３３３として、Ｐ
Ｄ液晶表示パネルを用いる場合は説明を要すると考えら
れるためここで説明をしておく。

【０１１８】ＰＤ液晶表示パネルの動作について、図２
４（ａ）、（ｂ）を用いて簡単に説明する。図２４
（ａ）、（ｂ）はＰＤ液晶表示パネルの動作の説明図で
ある。図２４（ａ）、（ｂ）において、ポリマー２４６
中には水滴状の液晶（以後、水滴状液晶２４５と呼ぶ）
が分散されている。画素電極２４４にはＴＦＴ（図示せ
ず）等が接続され、ＴＦＴのオン、オフにより画素電極
２４４に電圧が印加されて、画素電極２４４上の液晶配
向方向を可変させて光を変調する。図２４（ａ）に示す
ように電圧を印加していない状態では、それぞれの水滴
状液晶２４５は不規則な方向に配向している。この状態
ではポリマー２４６と水滴状液晶２４５とに屈折率差が
生じ、入射光は散乱する。

【０１１９】ここで図２４（ｂ）に示すように、画素電
極２４４に電圧を印加すると水滴状液晶２４５の分子の
方向がそろう。液晶分子が一定方向に配向したときの屈
折率をあらかじめポリマー２４６の屈折率と合わせてお
くと、入射光は散乱せずにアレイ基板２４２より出射す
る。

【０１２０】本実施の形態のビューファインダ等の液晶
表示パネルに用いる液晶材料としてはネマティック液
晶、スメクティック液晶、コレステリック液晶が好まし
く、単一もしくは２種類以上の液晶性化合物や液晶性化
合物以外の物質も含んだ混合物であってもよい。

【０１２１】なお、先に述べた液晶材料のうち、異常光
屈折率ｎ_eと常光屈折率ｎ_oの差の比較的大きいシアノビ
フェニル系のネマティック液晶、または、経時変化に安
定なフッ素系、クロル系のネマティク液晶が好ましく、
中でもクロル系のネマティック液晶が散乱特性も良好で
かつ、経時変化も生じ難く最も好ましい。

【０１２２】高分子マトリックス材料としては透明なポ
リマーが好ましく、ポリマーとしては、製造工程の容易
さ、液晶相との分離等の点より光硬化タイプの樹脂を用
いる。具体的な例として紫外線硬化性アクリル系樹脂が
例示され、特に紫外線照射によって重合硬化するアクリ
ルモノマー、アクリルオリゴマーを含有するものが好ま
しい。中でもフッ素基を有する光硬化性アクリル樹脂は
散乱特性が良好な光変調層（液晶層）２４８を作製で
き、経時変化も生じ難く好ましい。

【０１２３】また、前記液晶材料は、常光屈折率ｎ₀が
１．４９から１．５４のものを用いることがこのまし
く、中でも、常光屈折率ｎ₀が１．５０から１．５３の
ものを用いることがこのましい。また、屈折率差△ｎが
０．２０以上０．２８以下のものとを用いることが好ま
しい。ｎ₀，△ｎが大きくなると耐熱、耐光性が悪くな
る。 ｎ₀，△ｎが小さければ耐熱、耐光性はよくなる
が、散乱特性が低くなり、表示コントラストが十分でな
くなる。

【０１２４】以上のことから、光変調層２４８の構成材
料として、常光屈折率ｎ₀が１．５０から１．５３、か
つ、△ｎが０．２０以上０．２８以下のクロル系のネマ
ティック液晶を用い、樹脂材料としてフッ素基を有する
光硬化性アクリル樹脂を採用することが好ましい。

【０１２５】このような高分子形成モノマーとしては、
２−エチルヘキシルアクリレート、２−ヒドロキシエチ
ルアクリレート、ネオペンチルグリコールドアクリレー
ト、ヘキサンジオールジアクリート、ジエチレングリコ
ールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアク
リレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ト
リメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリス
リトールアクリレート等々である。

【０１２６】オリゴマーもしくはプレポリマーとして
は、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレー
ト、ポリウレタンアクリレート等が挙げられる。

【０１２７】また、重合を速やかに行なう為に重合開始
剤を用いても良く、この例として、２−ヒドロキシ−２
−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン（メルク社
製「ダロキュア１１７３」）、１−（４−イソプロピル
フェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１
−オン（メルク社製「ダロキュア１１１６」）、１−ビ
ドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（チバガイキー
社製「イルガキュア１８４」）、ベンジルメチルケター
ル（チバガイギー社製「イルガキュア６５１」）等が掲
げられる。その他に任意成分として連鎖移動剤、光増感
剤、染料、架橋剤等を適宜併用することができる。

【０１２８】なお、樹脂材料が硬化した時の屈折率ｎ_p
と、液晶の常光屈折率ｎ_oとは略一致するようにする。
液晶層２４８に電界が印加された時に液晶分子が一方向
に配向し、液晶層２４８の屈折率がｎ_oとなる。したが
って、樹脂の屈折率ｎ_pと一致し、液晶層２４８は光透
過状態となる。屈折率ｎ_pとｎ_oとの差異が大きいと液晶
層２４８に電圧を印加しても完全に液晶層２４８が透明
状態とならず、表示輝度は低下する。屈折率ｎ_pとｎ_oと
の屈折率差は０．１以内が好ましく、さらには０．０５
以内が好ましい。

【０１２９】ＰＤ液晶層中の液晶材料の割合はここで規
定していないが、一般には６０重量％〜９５重量％程度
がよく、好ましくは７０重量％〜９０重量％程度がよ
い。５０重量％以下であると液晶滴の量が少なく、散乱
の効果が乏しい。また９０重量％以上となると高分子と
液晶が上下２層に相分離する傾向が強まり、界面の割合
は小さくなり散乱特性は低下する。高分子分散液晶層の
構造は液晶分率によって変わり、だいたい５０重量％以
下では液晶滴は独立したドロップレット状として存在
し、５０重量％以上となると高分子と液晶が互いに入り
組んだ連続層となる。

【０１３０】水滴状液晶２４５の平均粒子径または、ポ
リマーネットワークの平均孔径は、０．５μｍ以上２．
０μｍ以下にすることが好ましい。中でも、０．６μｍ
以上１．５μｍ以下が好ましい。ＰＤ液晶表示パネルが
変調する光が短波長（たとえば、Ｂ光）の場合は小さ
く、長波長（たとえば、Ｒ光）の場合は大きくする。水
滴状液晶２４５の平均粒子径もしくはポリマー・ネット
ワークの平均孔径が大きいと、透過状態にする電圧は低
くなるが散乱特性は低下する。小さいと、散乱特性は向
上するが、透過状態にする電圧は高くなる。

【０１３１】赤色光を変調する画素上の平均粒子径また
は平均孔径は０．８μｍ以上１．５μｍ以下にし、青色
光を変調する画素上の平均粒子径または平均孔径は０．
５μｍ以上１．０μｍ以下にする。かつ少なくとも赤色
光を変調する画素上の粒子径または孔径は青色光を変調
する画素よりも大きくすべきである。各画素の散乱特性
を良好にするためである。

【０１３２】本実施の形態にいう高分子分散液晶は、液
晶が水滴状に樹脂中に分散された水滴状液晶２４５（図
２４参照）、樹脂がスポンジ状（ポリマーネットワー
ク）となり、その他、スポンジ状の樹脂間に液晶が充填
されたもの等に該当する。また、その高分子分散液晶
は、液晶と樹脂とが交互に積み重なり層状となっている
ものも含む（特開平６−２０８１２６及び特開平６−２
０２０８５）。また、その高分子分散液晶は、液晶がカ
プセル状の収容媒体に封入され、かつカプセル間が樹脂
で充填されているものも含む（特公平３−５２８４３号
公報）。さらには、その高分子分散液晶は、液晶または
樹脂（ポリマー２４６）中に二色性、多色性色素が含有
されたものも含む。

【０１３３】液晶層２４８の膜厚は５〜２０μｍの範囲
が好ましく、さらには８〜１５μｍの範囲が好ましい。
膜厚が薄いと散乱特性が悪くコントラストがとれず、逆
に厚いと高電圧駆動を行わなければならなくなり、ゲー
ト信号線（図示せず）にＴＦＴをオンオフさせる信号を
発生するゲートドライブ回路（図示せず）、ソース信号
線（図示せず）に映像信号を印加するソースドライブ回
路（図示せず）の設計などが困難となる。

【０１３４】液晶層２４８の膜厚制御としては、黒色の
ガラスビーズまたは黒色のガラスファイバー、もしく
は、黒色の樹脂ビーズまたは黒色の樹脂ファイバーを用
いる。特に、黒色のガラスビーズまたは黒色のガラスフ
ァイバーは、非常に光吸収性が高く、かつ、硬質のため
液晶層２４８に散布する個数が少なくてすむので好まし
い。また、画素電極と対向電極のうち少なくとも一方に
絶縁膜を形成することは有効である。

【０１３５】また、絶縁膜としてはＴＮ液晶表示パネル
等に用いられるポリイミド等の配向膜、ポリビニールア
ルコール（ＰＶＡ）等の有機物、ＳｉＯ₂等の無機物が
例示される。好ましくは、密着性等の観点からポリイミ
ド等の有機物がよい。この絶縁膜としてポリイミドを用
いる点は特に有用である。

【０１３６】ＰＤ液晶表示パネルでは、信号線と画素電
極間の電磁的結合を防止することも重要である。図２３
におけるソース信号線２４９にはたえず交流電流が印加
されている。したがって、図２３の画素電極２４４とソ
ース信号線２４９間には電気力線が発生し、その電気力
線に液晶分子が配向して、画素電極２４４周辺部等から
“光ぬけ”が発生する。

【０１３７】この“光ぬけ”の対策としてはソース信号
線２４９およびゲート信号線上、および前記信号線の近
傍を液晶層２４８の比誘電率よりも低い材料（以下、低
誘電体材料と呼ぶ）でシールドする。低誘電体材料とは
ＳｉＯ₂、ＳｉＮｘなどの無機材料、液晶層２４８のポ
リマー、レジスト、ＰＶＡなどの有機材料が例示され
る。 また、ＰＤ液晶表示パネルと偏光板を用いる構成
もあることを忘れてはならない。ＰＤ液晶表示パネルの
光入射側と光出射側のうち少なくとも一方に偏光板を配
置することにより表示コントラストを大幅に向上でき
る。

【０１３８】図２３（ａ）では、カラーフィルタ２３０
の色に対応して水滴状液晶２４８の平均粒子径またはポ
リマーネットワークの平均孔径を変化させている。少な
くとも赤色の画素のそれは青色の画素のそれよりも大き
くする。これらの平均粒子径を変化させる方法としては
赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の画素に対応し、Ｒ，
Ｇ，Ｂごとに紫外線の透過量が異なるマスクをＰＤ液晶
表示パネル製造時パネル面に配置し、前記マスクを介し
て前記パネルに紫外線を照射し、液晶層２４８の樹脂を
重合させればよい。紫外線の照射強度の弱い箇所は平均
粒子径等は大きくなり、強い箇所は小さくなる。

【０１３９】図２３（ｂ）に示すように、Ｒ，Ｇ，Ｂの
画素ごとに液晶層２４８の膜厚を変化させる構成も重要
である。液晶層２４８の膜厚は図に示すように透明樹脂
２３１ａ，２３１ｂを形成することにより行える。透明
樹脂２３１としてはゼラチン，ポリイミド，ＵＶ樹脂、
エポキシ樹脂等が該当する。その透明樹脂２３１は、図
に示すように対向電極２４３上に形成してもよく、逆に
透明樹脂２３１上に対向電極２４３を形成してもよい。
また、画素電極２４４上に直接形成してもよい。

【０１４０】図２３（ｂ）に示すように、Ｒ色に対応す
る画素の液晶層２４８の膜厚はＢ色に対応する画素の液
晶層２４８の膜厚よりも厚くする。これはＲ光に対して
は平均粒子径等の大きさを大きくする必要があるためで
ある。平均粒子径等は変調する光の波長にほぼ比例する
と考えてよい。一方平均粒子径が大きくなれば、同一液
晶膜厚に対して光透過状態に要する電圧は低くなる。Ｒ
光液晶層の膜厚はＢ光のそれよりも１μｍ以上の差をつ
けることが好ましい。もしくは、Ｒ光液晶層の膜厚はＢ
光のそれよりも１／１０以上厚く形成することが好まし
い。

【０１４１】図２３（ｂ）ではカラーフィルタ２３０は
図示していない。カラーフィルタがなくても、図１２２
（ｂ）に示すように液晶表示パネル１３３３にマイクロ
レンズアレイ１２２４をはりつけ、ダイクロイックミラ
ーで光源１２２１からの同色光をＲ，Ｇ，Ｂ光に分離し
て各画素２４４ａ，２４４ｂ，２４４ｃに入射させれば
よい。つまり、３つの画素に対して１個のマイクロレン
ズを割り当てるのである。

【０１４２】図２ではランプ１１の先端を液晶表示パネ
ル１３３３の方向にむける構成であった。しかし、この
構成ではランプ１１の長さ分の確保が必要であるため、
ビューファインダの全長が長くなる。図２５はこの課題
を解決したものである。ランプ１１の側面を液晶表示パ
ネル１３３３の方に向けて配置する。図２６は図２５の
ＡＡ’線での断面図である。ランプ１１はベース基板１
４にソケット２７を介して取り付けられる。反射面２２
ａは２次元の放物面形状であり、反射面２２ｂは３次元
の放物面形状となっている。

【０１４３】反射面２２ｂはランプ１１の先端部からの
光を集光し、平行光にして液晶表示パネル１３３３を照
明する。反射面２２ｂの略焦点位置にランプ１１の発光
部が位置するようにしている。反射面２２ａはランプ１
１の側面と略平行となるようにしている。またランプ１
１の側面を中心としてランプ１１の裏面（ランプ１１と
反射面２２ａと相対する箇所）には反射膜９１が形成さ
れる。もし、反射膜９１がない場合、光線５１ａが放射
される。

【０１４４】前記光線５１ａは反射面２２ａにあたり反
射光５１ｃとなる。しかし、５１ｃはランプ１１にあた
るだけで、ほとんど液晶表示パネルを照明する光とはな
らない。反射膜９１があるとランプ１１で発生した光は
反射膜９１であたり、反射光線５１ｂとなり、ランプの
前面を光輝度化し、液晶表示パネル１３３３を光輝度化
する。

【０１４５】図２７は図２６のランプ１１の配置状態の
照明光学系を採用したビューファインダの構成図であ
る。図１と比較して、ビューファインダの全長を短くす
ることができる。

【０１４６】以後、図２６のようにランプ１１を配置す
る構成をランプ縦配置もしくはランプ縦配置照明系とよ
び、図２のようにランプ１１を配置する構成をランプ横
配置もしくはランプ横配置照明系と呼ぶ。

【０１４７】ランプ縦配置の構成では、ランプ１１のフ
ィラメント２４の配置方向を考慮する必要がある。以
後、この理由および構成について順次説明する。

【０１４８】図２８（ｂ）は、フィラメント２４とアノ
ード電極２５の配置を示している。アノード電極２５は
平面状の形状をしているとする。フィラメント２４の長
手方向とアノード電極２５の長手方向とは直交するよう
に配置される。

【０１４９】今、図２８（ｂ）に示すようなフィラメン
ト２４とアノード電極２５の配置状態で、ランプケース
２１の円周方向の輝度分布を測定したものを図２８
（ａ）に示す。なお、ランプケース２１には、反射膜９
１等は形成されていないものとする。図２８（ａ）で明
らかなように４５度（ＤＥＧ．）および３１５度で輝度
が最も高くなる。また、０度および１８０度で最も輝度
は低くなる。

【０１５０】フィラメント２４から放出された熱電子は
アノード電極２５のアノード電圧により加速される。し
たがって、フィラメント２４とアノード電極２５との電
位差が大きいほど加速は大きく、発生する紫外線量も多
い。図２８（ｂ）に示すフィラメント２４のＡ点はＧＮ
Ｄであるから、アノード電極２５間との電位差が大き
い。したがって、図２８（ａ）に示すようにフィラメン
ト２４の長手方向（０度−１８０度）とアノード電極２
５の長手方向（９０度−２７０度）の中央部の角度で最
も発光輝度が高くなる。表示パネル１３３３等を発光素
子で照明する場合、最も高輝度の面を前記表示パネル１
３３３に向けた方が有利である。したがって、フィラメ
ント２４のＧＮＤ側を中心にして±３０度の角度範囲を
液晶表示パネル１３３３に向ければよい。

【０１５１】ランプ縦配置の場合はランプ１１の片方の
側面から発する光を極力大きくするため、図２９（ａ）
に示すように、ランプケース２１の内部片面に反射膜９
１を形成することが好ましい。また図２９（ｂ）のよう
にランプケース２１の外部片面に形成してもよい。反射
膜９１を形成した箇所は酸化を防止するためＳｉＯ₂，
ＳｉＮ_x等の保護膜２９１を形成することが好ましい。

【０１５２】図２８（ｂ）におけるＡ、Ｂ方向では紫外
線の発生量は少なく、Ｃ、Ｄ方向では紫外線の発生量が
多い。また、アノード電極２５とフィラメント２４との
距離および電位差によって熱電子の加速割合が決定され
る。したがって、アノード電極２５とフィラメント２４
との位置のバラツキが大きければ、ランプ１１ごとの発
光輝度のバラツキも大きくなる。図２９のように端子１
６の先端にフィラメント２４、アノード２５が配置され
た構成ではフィラメント２４とアノード電極２５との位
置のバラツキが生じやすい。

【０１５３】図３０は上記課題を解決するための構造で
ある。フィラメント２４とアノード電極２５とは１つの
取り付けガラス３０１に固定されている。そのため、フ
ィラメント２４とアノード電極２５とは完全に固定で
き、位置関係も精度よくできるから、ランプ１１ごとの
発光輝度バラツキも少ないから製造歩留まりを高くでき
る。また、フィラメント２４の長手方向をランプケース
２１の長手方向としている。したがって、Ａ面への紫外
線照射量が大きくでき、Ａ面の発光輝度を向上してい
る。

【０１５４】なお、フィラメント２４のＡ点はＧＮＤで
あり、アノード電極２５との電位差が最も大きくなる。
そのため、アノード電極２５はフィラメント２４のＡ点
に近く配置すべきである。かつ、アノード電極２５は反
射率を高くする。アノード電極２５が反射膜の役割を担
うからである。また、Ａ面にフィラメント２４の影がで
ることがあるが、蛍光体２３の膜厚等を適切に調整すれ
ば軽減できる。

【０１５５】図３１（ａ）に示すように、本実施の形態
の発光素子はＡ面（発光領域３１１）を最も高輝度に発
光するようにする。一部の領域を高輝度にすることは、
後に説明する実施の形態のビューファインダに適するか
らである。なお、図３０においてフィラメント２４の長
手方向はランプケース２１の長手方向に配置するとした
がこれに限定するものではなく、ランプケース２１の直
径方向に配置してもよい。この場合の発光領域（Ａ面）
３１１ｂは図３１（ｂ）のようになる。

【０１５６】本実施の形態のランプ１１は図３０のＡ面
を正面に向けて用いる。そのためビューファインダ等に
組み込んで用いる際には、フィラメント２４等方向を考
慮する必要がある。そのため、ランプ１１の製造時、図
３１（ｃ）に示すようにランプケース２１の外面に黒線
等からなるマーカ３１２を描いておくことが好ましい。
またランプケース２１の下部部にくぼみ部３１３（図３
１（ｃ）参照）をつけておく。

【０１５７】また、図３１（ｄ）に示すように発光領域
３１１に透明突起３１４（三角柱、三角すい等）を形成
することも有効である。前記透明突起３１４により光の
指向性が鋭くなり、高輝度化できるから光利用率を向上
できる。

【０１５８】ランプ１１と液晶表示パネル１３３３間に
は拡散シート１５を配置する。配置状態としては図３２
（ａ）に示すように、ランプ１１の前面の１部に配置さ
れた構成でもよい。また（ｂ）のようにオーム（Ω）の
文字形状にしてランプ１１に全周の半分弱程度巻きつけ
てもよい。ランプ１１の発光部とのさかい目が見えにく
くなるから、拡散シート１５ｂは小さくてもよい（放物
面鏡１２の光出射面全体をカバーしている必要はな
い）。また、（ｃ）に示すように拡散シート１５ｃは円
弧状であってよく、（ｄ）のように平面状であってでも
よい。なお、図３３（ｂ）は直進光の割合を示し、小さ
いほど拡散度が高いことを示している。このことは他の
図面においても同様である。

【０１５９】拡散シート１５はシート全体が均一な拡散
性能にする必要はない。たとえば、図３３に示すように
一部が拡散部３３１であってもよい。図３３に示すよう
にランプ１１の中心部を拡散度を高くし、周辺部を低く
する。拡散シート１５は観察者が表示パネル１３３３を
みたとき、ランプ１１の発光形状がみえにくくするもの
である。観察者が拡大レンズ１３３６をのぞきこむ方向
を変化させると、みる方向によってランプ１１の発光像
が移動する。したがって、拡散シート１５の拡散部３３
１はランプ１１の発光像の移動領域をカバーできる大き
さであればよい。

【０１６０】図３３はランプ縦配置の場合であるが、ラ
ンプ横配置の場合は図３４のような構成すればよいこと
は言うまでもない。また、拡散部３３１はランプ１１の
全体をカバーする必要はない。たとえば図３５のように
左の拡散部３３１ａと右の拡散部３３１ｂと２つの部分
で構成してもよい。ランプ１１の発光像の移動をみえに
くくすればよいからである。また、一つの拡散部である
必要はなく、図３６に示すようにドット状の拡散点３３
２を形成してもよい。

【０１６１】以上は拡散シート１５に拡散部３３１ある
いは拡散点３３２を形成した場合である。他に図３７
（ａ）に示すようにランプ１１の表面に拡散点３３２を
形成してもよい。また図３７（ｂ）に示すようにランプ
１１に拡散剤の添加されたキャップ７２をかぶせてもよ
い。さらに、キャップ７２の表面に反射膜９１を形成す
ることにより高輝度を実現できる。反射膜９１とはキャ
ップ７２の内面もしくは外面に直接Ａｌ等の金属反射膜
を形成する構成、あるいは金属の反射筒をかぶせる構成
等が例示される。図２５は反射板２２とランプ１１とを
分離した状態で照明光学系を構成する方式である。

【０１６２】その他、図３８のようにランプ１１を透明
ホルダー３８１に挿入する構成がある。透明ホルダー３
８１の形成材料としてアクリル，ポリカーボネート，エ
ポキシ樹脂の他、ガラス等が例示される。透明ホルダー
３８１の裏面には反射面２２が蒸着等により形成され
る。

【０１６３】また、図２６における拡散シート１５側の
出射面を凸レンズにする構成も有効である。光集光効率
が向上するからである。また前記凸レンズと裏面の反射
面２２とを合わせてランプ１１からの出射光を平行光に
すればよいのであるから、反射面２２と凸レンズ面の正
のパワーは分散され小さくてすむ（曲率が小さくてす
む）。

【０１６４】しかし、ランプ１１の周囲が透明ホルダー
３８１（図３８参照）に完全に接していると、ランプの
熱が伝導されやすくなり、ランプ１１が適正な温度にな
らず、発光輝度が低下する場合がある。また、点灯後、
輝度が所定値になるまで長時間を要するようになる。そ
の対策を図４０に示す。透明ホルダー３８１ｂのランプ
１１の直径よりも大きな穴をあけておく。穴には突起
（凸部）４０１を形成しておく。ランプ１１は突起４０
１により保持されるとともに中心位置に固定される。ま
た、ランプ１１と透明ホルダー３８１ｂ間にわずかな空
間ができる。空気は熱電導性が悪いため、この空間の空
気で保温効果がでる。

【０１６５】さらに、図４１（ａ）の構成の右側に位置
する光出射面に、図４１（ｂ）の如く、プリズム４１１
を形成もしくは配置することにより光の集光効率は高ま
り、高輝度化を実現できる。図４１（ｃ）に示すよう
に、右端に位置する光出射面に拡散シート１５（又は拡
散板）を形成もしくは配置すること、または、エンボス
加工をほどこすことによりランプ１１の像は見えなくな
り、良好な画像表示を実現できる。

【０１６６】ランプ１１は熱陰極方式のランプであり、
発光輝度と温度との依存性は大きい。特に摂氏０度以下
では発光輝度は著しく低下することがある。本実施の形
態では図４２のような回路構成および駆動方法を用いる
ことにより温度補償を行なっている。

【０１６７】図４２（ａ）における温度検出回路は、温
度により抵抗値が変化するサーミスタもしくはポジスタ
と所定の温度になったことを検出するコンパレータ回路
からなる。サーミスタ４２１は温度が低下すれば抵抗値
も低くなる。したがってＲ_sとＳ₁で作られる電圧Ｖ_kは
変化する。具体的には電圧Ｖ_kは周囲温度が低くなるほ
ど高くなる。Ｅ₁およびＥ₂はＶ_kと比較するための基準
電圧である。電圧Ｖ_kがＥ₁よりも高くなるとコンパレー
タ４２２ａの出力は正出力となる。この出力が正となる
周囲温度を１０℃に設定されているとする。さらに温度
がさがり、電圧Ｖ_kが基準電圧Ｅ₂より高くなるとコンパ
レータ４２２ｂの出力も正出力となる。この時の周囲温
度を−１０℃に設定されているとする。以上のように周
囲温度によりコンパレータ４２２の論理出力は変化し、
ＣＰＵ４２３はこの論理出力の変化を監視する。

【０１６８】コンパレータ４２２ａの出力が正出力とな
るとＣＰＵ４２３はアナログスイッチ４２４ｂのＳＷ₂
を閉じる。すると抵抗Ｒ₂とＲ_aとが並列となり電圧Ｖ_c
が大きくなる。ＦＥＴ４２６に流れる電流はＩ_a＝Ｒ_ref
／Ｖ_cであるから、アノード電極２５に流れる電流が多
くなる。さらに周囲温度が下がりコンパレータ４２２ｂ
の出力が正出力となるとＣＰＵ４２３はアナログスイッ
チ４２４ｂのＳＷ₃を閉じる。すると抵抗Ｒ₂とＲ_aおよ
びＲ_bとが並列となり先の電圧Ｖ_cよりもさらに電圧が大
きくなる。したがってＲ_refにながれる電流Ｉ_aは大きく
なるからアノード２５に流れる電流も多くなり高輝度発
光を行える。

【０１６９】コンパレータ４２２の数が多いほど、周囲
温度によるアノード電極２５に流す電流をこまかく制御
できる。したがってランプ１１の温度特性補償を高精度
に行うことができる。当然のことながら、コンパレータ
４２２のかわりに温度を検出するＩＣ（複数のメーカー
から温度を測定してデジタル出力するＩＣが市販されて
いる）を用いてもよいことはいうまでもない。

【０１７０】サーミスタ４２１は図４７に示すようにラ
ンプ１１のケースに密接して配置することが好ましい。
特に図４７のように発光部からの光の放出をさまたげな
い箇所にサーミスタ４２１を取りつけ（図ではランプ底
部）、サーミスタ４２１の周囲を樹脂４７１でモールド
しておくことが好ましい。このような構成をとることに
より温度の検出（特にランプ温度）精度が良好となる。

【０１７１】ランプ１１の点灯順序も考慮すべきであ
る。以下、ランプの点灯方法について説明する。まず、
ビデオカメラの外観図を図４３に示す。なお、ビデオカ
メラを中心として説明するが、これに限定するものでは
なく、スチルカメラ、ヘッドマウントディスプレイ等に
も適用できるものである。

【０１７２】ビデオカメラは撮影（撮像）レンズ部４３
２と具備し、撮影レンズ部４３２とビューファインダ部
１３２１とは背中合わせとなっている。図４３（ａ）は
撮影しない状態の斜視図である。撮影（録画）するとき
は図４３（ｂ）に示すようにビューファインダ１３２１
を横にたおす。ビューファインダ部１３２１とビデオカ
メラ本体４３２とは接続部４３４でつながれ、その接続
部４３４で９０度の角度を変化できるように構成されて
いる。図４３（ｂ）のようにするのはビューファインダ
の観察者が液晶表示パネル１３３３の表示画像を見やす
くし、撮影をやりやすくするためである。

【０１７３】図４３（ｂ）のようにビューファインダ１
３２１を横にたおすとスイッチ（ＳＷ）４３３の押さえ
つけが除かれ、スイッチ（ＳＷ）４３３がＯＮもしくは
ＯＦＦする。スイッチ（ＳＷ）４３３は具体的には、プ
ッシュスイッチが該当する。そのスイッチ（ＳＷ）４３
３は、図４２における電圧Ｖ₁が印可されている抵抗Ｒ
と直列に片側が接続され、その別の片側が接地されてい
るＳＷである。

【０１７４】そのＳＷ（スイッチ）がＯＮ（もしくはＯ
ＦＦ）されるとＣＰＵ４２３はそのＳＷ（スイッチ）が
ＯＮになったことを検出し、ＣＰＵ４２３はアナログス
イッチ４２４ｃのＳＷ₄をとじる。すると、フィラメン
ト電圧Ｖ₃がフィラメント２４に印加され、ランプ１１
のフィラメント２４は加熱される。そのフィラメント２
４に電流が流れることによりランプ１１は予備加熱状態
となる。したがって、この予備加熱により低温時でもラ
ンプ１１は急速に発光できることから、ランプ１１の低
温特性は改善できる。

【０１７５】次に、図４３における録画スイッチ４３５
がＯＮされる。そのＯＮしたという情報はＣＰＵ４２３
に伝達され、ＣＰＵ４２３はアナログスイッチ４２４ａ
のＳＷ₁をとじることにより電圧Ｖ₂をアノード電極２５
に印加する。電圧Ｖ₂とは放電維持電圧以上の電圧であ
る。このときインバータ１７１の出力はＬレベルにされ
ている。Ｖ₂は放電開始電圧以下であるのでランプ１１
は放電しない。その後ＣＰＵ４２３はインバータ１７１
の出力をＨレベルにする。するとアノード電極２５に
は、コンデンサＣ₁の両端電圧が重畳されることによ
り、アノード電極２５の電圧は放電開始電圧以上となる
のでランプ１１は発光する。ランプ１１が発光すると急
速にコンデンサＣ₁の電荷は放電する。なお、以上の動
作を行う時にはリファレンス電圧Ｖ_cは所定値に設定さ
れている。

【０１７６】コンデンサＣ₁に充電する電荷量は大きい
ほどまた、Ｃ₁の両端電圧が高いほどランプ１１の低温
度補償はやりやすい。図４４（ａ）はアノード電極２５
の印加電圧の変化を示している。図４４（ａ）の点線は
コンデンサＣ₁の電荷量が小さく、かつ比較的放電開始
電圧Ｖ_a1が低い時の印可電圧の変化を示している（Ｃ₁
による昇圧電圧が低い）。インバータ１７１の出力がＨ
レベルになるとアノード電極２５の電圧はＶ_a1となり、
すぐにコンデンサＣ₁の両端電圧は放電してしまう。そ
の時のランプの発光輝度の変化を図４４（ｂ）に示す。
ランプ１１のアノード電極２５に流れる電流は定常値電
流であるから、低温時は点線に示すように定常輝度とな
るので長時間を要する。

【０１７７】一方コンデンサＣ₁の容量が大きく、かつ
比較的Ｃ₁による昇圧電圧が高い場合における印可電圧
の変化を図４４（ａ）の実線に示す。インバータ１７１
の出力がＨレベルになるとアノード電極２５に印加され
る電圧はＶ_a2となり、ランプ１１は、通常１０μｓｅｃ
以内で放電を開始する。しかし、Ｃ₁の電荷量は大きい
ため、図４４（ａ）の実線で示すように長時間アノード
電極２５に定常値以上の電流を流す。したがって、図４
４（ｂ）の実線に示すように低温時でも急速にランプ１
１の発光輝度は高くなる。以上のようにすることにより
ランプ１１の低温特性を補償することができる。

【０１７８】もちろん、図４２（ｂ）に示すように点灯
開始時フィラメント２４に定常値よりも大きい電流を流
すことにより低温度補償をすることもできる。まず、Ｓ
Ｗ₅を閉じることにより、通常のフィラメント電圧Ｖ₃よ
りも高い電圧Ｖ₄をフィラメント２４に印加する。その
後の所定期間経過後、ＳＷ₄を閉じることによりフィラ
メント電圧Ｖ₃をフィラメント２４に印加するとともに
ＳＷ₅を開く。以上のようにランプ１１の点灯開始時、
フィラメント２４に過電流を流すことによりランプ１１
を予備加熱することによりランプ１１の低温度補償を容
易に行える。

【０１７９】なお、実験によれば周囲温度が−１０度
時、実用上十分な低温度補償を行なうには定常アノード
電流の約１．５〜３．０倍の電流を流してやればよい
（２５度を基準）。

【０１８０】図４２はＣＰＵ４２３が温度検出回路のデ
ータによりランプ１１のアノード電極２５に流す電流を
補償するものであった。図４５のようにオペアンプ４２
５の＋端子の電圧Ｖ_cをサーミスタ４２１で直接変化さ
せ制御する方法も考えられる。サーミスタ４２１は周囲
温度が低温度になるほど高くなりアノード電極２５に流
れる電流Ｉ_aは大きくなる。一例として、図４５の回路
定数の場合のアノード電流Ｉ_aの変化を図４６に示す。
ただし、サーミスタのＢは４０００である。

【０１８１】ランプ１１は自身を一定の温度に保つこと
により所定の輝度で発光する。したがって、ランプ１１
に他の物がふれていると他の物（放物面鏡１２等）に熱
を奪われ発光しにくくなる（特に周囲が低温度時、発光
輝度が下る）。これを改善する構成として、図４８に示
すようにランプ１１に放物面鏡１２が極力ふれないよう
にする構成がある。ランプ１１は放物面鏡１２とＡ点で
わずかに接触もしくは近接している。またベース基板１
４ともハンダ２９の３箇所と点状に接触するようにして
いる。以上のように構成すれば、ランプ１１から放熱が
おこりにくくなり温度特性は、非常に良好にすることが
できる。

【０１８２】ランプ１１の温度補償としてランプ１１の
発光輝度を検出し、フィードバックをかけて所定の発光
輝度にする方法がある。その回路図を図４９に示す。図
４９におけるホトダイオード温特補償回路は、ホトダイ
オード４９１と抵抗およびオペアンプ４２５から構成さ
れる。ランプ１１からの光はホトダイオードＰＤ₁４９
１ａに照射され、照射された光量に比例して電流が励起
され、オペアンプ４２５ａによる電流−電圧変換回路で
電圧に変換される。他方のホトダイオードＰＤ ₂４９１
ｂは遮光されている。したがって、オペアンプ４２５ｂ
により電流−電圧変換回路はホトダイオード４９１ｂの
暗電流を電圧に変換する。以上のホトダイオード４９１
はランプ１１の近傍に配置される。

【０１８３】このように２つのホトダイオードを用いる
のはホトダイオード４９１は温度依存性が大きいため、
２つのオペアンプ４２５ａおよび４２５ｂの出力を減算
回路４２５ｃの減算回路でホトダイオード４９１ｂの暗
電流を打ち消す（影響を低減する）ためである。ランプ
１１の光量に対応してオペアンプ４２５ｄの＋端子印加
電圧を変化させれば、ランプ１１の光量が少ない（発光
輝度が低い）時、アノード電流Ｉ_aを多くするようにで
き、ランプ１１の輝度を高くして所定値（所望値）にす
ることができる。逆にランプ１１の発光輝度が高ければ
アノード電流Ｉ _aを少なくすることができ、ランプ１１
の輝度を低くして所定値（所望値）値にすることができ
る。

【０１８４】本実施の形態のビューファインダにおい
て、観察者は接眼カバー１３３２（図１参照）に眼を密
着させて（又は接眼リング１３３５に眼を密着させ
て）、液晶表示パネル１３３３の表示画像を見ることに
なる。つまり、観察者の瞳の位置はほぼ固定されてい
る。液晶表示パネル１３３３の全画素が光を直進させる
場合を仮定した時、拡大レンズ１３３６は、ランプ１１
から放射されて、放物面鏡１２の有効領域に入射する光
が拡大レンズ１３３６を透過した後に、ほぼすべてを観
察者の瞳に入射するようにしている。拡大レンズ１３３
６により、観察者は液晶表示パネル１３３３の小さな表
示画像を拡大して見ることができる。つまり、拡大した
虚像を見ることができる。

【０１８５】ビューファインダは観察者の瞳の位置が接
眼カバー１３３２によりほぼ固定されるため、その背後
に配置する光源は指向性が狭くてもよい。光源として蛍
光管を用いたライトボックスを用いる従来のビューファ
インダでは、液晶表示パネルの表示領域とほぼ同じ大き
さの領域からある方向の微小立体角内に進む光だけが利
用され、他の方向に進む光は利用されない。つまり、光
利用効率が非常に悪い。

【０１８６】本実施の形態では、発光体の小さな光源１
１（もしくは発光領域を制限して用いる）を用い、その
発光体から広い立体角に放射される光を放物面鏡１２等
により平行に近い光に変換する。こうすると、放物面鏡
１２等からの出射光は指向性が狭くなる。観察者の視点
が固定されておれば前述の狭い指向性の光でもビューフ
ァインダの用途に十分となる。発光体の大きさが小さけ
れば、当然、消費電力も少ない。

【０１８７】以上のように、本実施の形態のビューファ
インダは観察者が視点を固定して表示画像を見ることを
利用している。通常の直視液晶表示装置では一定の視野
角が必要であるが、ビューファインダは所定方向から表
示画像を良好に観察できれば用途として十分である。し
たがって、ランプ１１の発光面積は小さくて済み、低消
費電力化を実現できる。

【０１８８】なお、ランプ１１として小型蛍光放電管を
例示したが、これに限定するものではない。たとえば、
図５２に示す平面蛍光ランプ５２１を用いることができ
る。通常の平面蛍光ランプでは、図５２の点線で囲まれ
た領域３１１ａが発光する。その点線の領域３１１ａ
は、液晶表示パネル１３３３の有効表示領域よりも大き
い。図５２に示す平面蛍光ランプ５２１では、斜線部３
１１のみが発光する。つまりウシオ電機（株）が製造し
ている平面蛍光ランプとは発光面積が異なるのである。
発光面積が小さければ消費電力が少なくなることは容易
に理解できるであろう。また斜線部３１１のみの発光で
よいのであれば、平面蛍光ランプ５２１の外形寸法も小
さくできるであろう。

【０１８９】平面蛍光ランプ５２１における発光面積は
液晶表示パネル１３３３の有効表示領域の面積よりも小
さいことが重要である。これは本実施の形態のランプ１
１に共通の事項である。つまり、液晶表示パネル１３３
３から発光素子１１を見た時に、その見える発光領域が
液晶表示パネル１３３３の有効表示領域よりも小さいと
いう意味である。たとえば、図２（ａ）における放電管
では、蛍光体２３の塗布面積はかなり広い領域である
が、その領域の全面積と液晶表示パネル１３３３の有効
表示領域の面積とを比較するものではない。有効に用い
ることのできる発光領域の面積を発光面積とみなすので
ある。

【０１９０】したがって、発光面積が大きくとも、放物
面鏡１２等の集光手段で、ランプ１１から放射する光を
集光し、液晶表示パネル１３３３を照明できなければ、
実際は発光面積は小さいとみなす。液晶表示パネル１３
３３が透過状態のとき、観察者に到達する光を発光する
面積が発光時の発光領域と認定されるのである。

【０１９１】その他ＬＥＤもランプ１１として用いるこ
とができる。ＬＥＤおよびその説明図を図５０に示す。
図５０において、５０３は樹脂レンズ、５０２は発光
体、５０１は端子である。発光体５０２は発光チップで
構成される。発光チップは、透明樹脂（樹脂レンズ５０
３）でモールドされている。ＬＥＤは、発光チップに印
加する電圧または電流の制御により、発光輝度を調整す
ることができる。

【０１９２】ＬＥＤのモールド樹脂（樹脂レンズ５０
３）の表面をレンズとして利用することができる。特に
図５０（ｂ）に示すように、モールド樹脂の表面を球面
とし、発光体５０２から出る光がアプラナティックの条
件を満足するとよい。モールド樹脂のレンズ面の曲率半
径をｒ、屈折率をｎとして、レンズ面の頂点５０５から
Ｓ＝（１＋１／ｎ）・ｒだけ離れた位置に発光体５０２
を配置するとよい。

【０１９３】このとき、レンズ面５０４による発光体５
０２の像はレンズ面の頂点５０５からＳ’＝（１＋ｎ）
・ｒだけ離れた位置５０８にできる。発光体５０２の大
きさは、放物面鏡１２等の集光手段の直径に比べて十分
小さいので、点とみなす事ができる。

【０１９４】なお、図５０（ｂ）における５０７はレン
ズ面５０４の曲率中心であり、５０６はレンズ面の法線
である。ＬＥＤの発光体５０２を樹脂モールドし、出射
面を球面レンズとし、発光体５０２から出射する光が球
面レンズに対してアプラナティックの条件を満足するよ
うにすると、ＬＥＤから球面レンズに入射する光は正弦
条件を満足するために、観察者から見た液晶表示装置の
輝度均一性が良好になる。

【０１９５】ＬＥＤが単色発光の場合は発光チップ（発
光体５０２）は１チップでよいが、白色光にする場合は
赤，青，緑の３チップ５０２ａ，５０２ｂ，５０２ｃを
１つの樹脂にモールドする。このさい特に、チップの近
傍は光散乱特性の高い樹脂５０３ｂでモールドし、その
外側に少し光散乱性の高い樹脂５０３ａでモールドす
る。このように構成することにより、赤，青，緑の３色
が混合し、良好な白色が得られるからである。なお、色
度は３つのチップに流す電流を変化させることにより容
易に行える。

【０１９６】図５３は本実施の形態のビューファインダ
をビデオカメラにとりつけた状態の説明図である。ビュ
ーファインダのボデー１３２１は取り付け金具１３２３
によりビデオ本体４３１にとりつけられている。１３３
３はＰＤ又はＴＮ液晶表示パネルであり、表示画面の対
角長は０．５インチである。５３３は主として図１９に
示す液晶表示パネル１３３３の駆動回路である。１１は
ランプであり、直径は２．４ｍｍであり、白色光を放射
する。ランプ１１へは発光素子電源回路５３２から電圧
の供給を行う。

【０１９７】発光素子電源回路５３２はランプ１１へフ
ィラメント電圧２．１Ｖおよびアノード電圧（放電維
持）１２Ｖを供給する。両電圧は直流電圧である。アノ
ード電極２５には、点灯起動時に１８（Ｖ）の１０μｓ
ｅｃのパルス状の電圧を印可する。

【０１９８】一方、撮像手段４３２内の、ＣＣＤセンサ
５３１からは映像信号が出力され、液晶表示パネル駆動
回路５３３のビデオアンプ１９１に印加され、液晶表示
パネル１３３３に画像が表示される。また、ビデオテー
プに記録された映像信号は再生回路５３４により再生さ
れ、ビデオアンプ１９１に印加される。２０２はビデオ
カメラ本体４３１に取り付けられたバッテリーであり、
発光素子電源回路５３２、液晶表示パネル駆動回路５３
３および再生回路５３４に電力を供給する。

【０１９９】本実施の形態のビューファインダはビデオ
カメラだけでなく、図５４に示すような電子スチルカメ
ラにも適用することができる。スチルカメラ本体５４１
に付属されたモニターとして用いる。ビューファインダ
１３３３に本実施の形態のビューファインダの構成を適
用するのである。電子スチルカメラもバッテリーの容量
は限られているから、本実施の形態のビューファインダ
を適用することにより低消費電力化を図ることができ
る。

【０２００】以上説明した事項は、本実施の形態の他の
ビューファインダ、ビデオカメラ、ポケットテレビ、ヘ
ッドマウントディスプレイ等にも適時適用される事項で
ある。

【０２０１】以上の構成は、ランプ１１からの光を放物
面鏡１２等により平行光にして液晶表示パネル１３３３
を照明するものであった。しかし、図５５に示すように
放物面鏡でなくても、凸レンズ５５２を用いることによ
りランプ１１から放射される光を平行光にして液晶表示
パネル１３３３を照明することができる。

【０２０２】図５８（ａ）、（ｂ）に示すように凸レン
ズ５５２の焦点にランプ１１の発光領域を配置する構成
でもよいし、また、図５８（ｃ）に示すように焦点距離
ｆよりも離れた位置にランプ１１を配置してもよい。

【０２０３】さらに、図５８（ｄ）に示すように焦点距
離ｆよりも短い距離以内にランプ１１を配置してもよ
い。ただし、図５８（ｄ）のように構成する場合は、ラ
ンプ１１の後面に反射板５５１を配置する。見かけ上の
発光面積を大きくするためである。ビューファインダの
全長を短くすることができる。図５５のビューファイン
ダは図５８（ｄ）の構成を採用した構成である。

【０２０４】その他、照明レンズ（凸レンズ５５２）
は、図５９（ａ）に示すようにフレネルレンズ５５２ａ
で構成してもよい。その際、フレネルレンズ５５２ａの
入射面は凹面状にする。ランプ１１から放射される光が
レンズに入射する際反射されるのを防止するためであ
る。このことは、図５９（ｂ）のレンズ５５２ｂ、図５
９（ｃ）のレンズ５５２ｄについても同様である。なお
凸レンズは１枚で限定するものではなく図５９（ｂ）の
ように２枚以上で構成してもよいし、図５９（ｃ）のよ
うに１枚で構成してもよい。当然のことながら両凸レン
ズでもよい。また、図６０に示すように１枚のレンズ６
０３の一方を凸面６０１にして他面をフレネル面６０２
にしてもよい。もちろん平凸レンズとフレネルレンズと
をはり合わせて作製してもよい。

【０２０５】なお、凸レンズ５５２，６０３等の液晶表
示パネル１３３３の照明に用いるレンズはポリカーボネ
ートがよい。アクリルよりも屈折率が高いため、レンズ
厚を薄くできる。ポリカーボネートは分散係数が大き
い。しかし、照明系に用いるのであるから波長分数によ
り色ずれが生じることはないから実用上十分である。

【０２０６】図１は照明光学系を放物面鏡１２等の反射
板とランプ１１から構成したものであった。図５５は照
明光学系を照明レンズ５５２とランプ１１および反射板
５５１から構成したものである。液晶表示パネル１３３
３の光出射側には補助レンズ５５３を配置する。反射板
５５１はランプ１１の後面に配置する。ランプ１１は照
明レンズ５５２の焦点ｆがランプ１１の発光面前面に位
置するように配置（図５８（ａ）参照）する構成、ラン
プ後面に配置（図５８（ｂ）参照）する構成、ランプ１
１を焦点距離ｆよりも長い距離位置に配置する構成（図
５８（ｃ）参照）、ランプ１１を焦点距離内に配置する
構成（図５８（ｄ）参照）が例示され、いずれでもよい
が、図５８（ｄ）がビューファインダの全長が短くなる
ので最も好ましい。

【０２０７】ランプ１１から後面に反射した光は反射板
５５１で反射され、照明レンズ５５２に入射する。つま
り、反射板５５１は見かけ上、ランプ１１の発光体像が
大きくなったとみなすことができるからである。また、
図５８（ａ）もしくは図５８（ｂ）の場合は、ランプ１
１の１部発光領域の光を集光する。したがって集光する
領域をランプが最も高輝度に発生する領域にしておけば
高輝度表示を実現できる。

【０２０８】図５７に示すように照明レンズ５５２と補
助レンズ５５３により、液晶表示パネル１３３３に入射
する主光線を、液晶表示パネル１３３３面に対して略垂
直としていることは大きな特徴である。ＴＮ液晶表示パ
ネルはほぼパネル面に対し、垂直に入射する光は良好に
変調でき、良好な黒表示（ＮＷモード時）を実現できる
からである。液晶表示パネル１３３３のパネル面に対し
て斜めに光が入射すると、電圧を印加して配列された液
晶分子の配列方向と入射光の進行方向とが一致せず、検
光子からの光もれが多くなり黒表示できなくなる。

【０２０９】もし、補助レンズ５５３がなければランプ
１１から放射した光は５１ｂに示すように拡大レンズ１
３３６に向かってしぼりこんでいく必要がある。拡大レ
ンズ１３３６の有効径は通常は小さい（観察者がパネル
１３３３の表示画像を見る方向を制限するため、および
拡大レンズ１３３６の直径を小さくしてコンパクト等に
するためである）。そのため、照明レンズ５５２の正の
パワーを大きくするとともに、照明レンズ５５２の直径
を液晶表示パネル１３３３の有効対角長（画面表示領域
の対角長）よりも大きくする必要がでる。そのため、ど
うしても照明レンズ５５２のレンズ中央厚みが厚くな
り、ビューファインダが大きくなる。当然液晶表示パネ
ル１３３３に入射する光線も斜めになるから表示コント
ラストは低下する。補助レンズ５５３は、照明レンズ５
５２の厚みを薄くする効果および液晶表示パネル１３３
３に入射する光線を略垂直にして表示コントラストを向
上させる効果をあわせもつ。なお、図１４０及び１４１
は光学設計の一例である。

【０２１０】照明レンズ５５２，液晶表示パネル１３３
３および補助レンズ５５３は筒状のボデー１３２１ｂに
取り付けられ（図５５参照）、その筒状のボデー１３２
１ｂとランプ１１が取り付けられたボデー１３２１ａお
よびアイキャップ（接眼カバー１３３２）が取り付けら
れたボデー１３２１ｃとは自由に動作（可動）できるよ
うに構成されている。

【０２１１】図５６は、可動させてビューファインダの
全長を短くした構成図である。ランプ１１と照明用レン
ズ５５２間を短縮し、補助レンズ５５３と拡大レンズ１
３３６間をも短縮している。図５６がビューファインダ
を使用しない時の断面図であり、全長が短くなり、携帯
性が良好となる。ビューファインダを使用する時は、図
５５のように引き延ばし、照明レンズ５５２がランプ１
１から発光する光を良好に集光できる位置となるように
する。

【０２１２】なお、ビューファインダのボデー１３２１
の内面は黒色あるいは暗色にして光を吸収するようにし
ておく。凸レンズ５５２，５５３等で乱反射した光によ
り表示パネル１３３３の表示コントラストを低下させる
のを防止するためである。

【０２１３】なお、補助レンズ５５３も照明レンズ５５
２と同様ポリカーボネート樹脂を用いることができる。
ポリカーボネートはアクリル等と比較すると屈折率が高
く、レンズ厚を薄くできるためビューファインダの軽量
化が可能である。

【０２１４】図５６に示すようにランプ１１のフィラメ
ント２４はランプ前面位置からθの角度傾けて配置され
ている。θとして後にも説明するが３０度以上６０度以
下にする。以下この理由を図６１を用いて説明する。フ
ィラメント２４のＡ点には端子１６ａ（図２参照）が接
続され、また接地電位（ＧＮＤ）にされる。また、フィ
ラメント２４のＢ点には端子１６ｂが接続され、フィラ
メント電圧が印加される。なお、図９において、ランプ
ケース２１の内面または外面に反射膜９１を形成すると
したが、本実施の形態のビューファインダの発光素子１
１として用いる場合はこれに限定するものではなく、図
８のように形成しないものを用いてもよい。

【０２１５】図６１（ｂ）はフィラメント２４とアノー
ド電極２５の配置を示している。アノード電極２５は平
面状に形成されており、端子１６ｃの先端部に取り付け
られている。フィラメント２４の長手方向とアノード電
極２５の長手方向とは直交するように配置される。

【０２１６】今、図６１（ｂ）に示すようなフィラメン
ト２４とアノード電極２５の配置状態で、ランプケース
２１の直径の中点を基準にして円周方向の輝度分布を測
定したものを図６１（ａ）に示す。なお、ランプケース
２１には反射膜９１は形成されていないものとする。図
６１（ａ）で明らかなように４５度（ＤＥＧ．）および
３１５度で輝度が最も高くなる。また、０度および１８
０度で最も輝度は低くなる。

【０２１７】フィラメント２４から放出された熱電子は
アノード電極２５のアノード電圧により加速される。し
たがってフィラメント２４とアノード電極２５との電位
差が大きいほど加速は大きく、発生する紫外線量も多
い。フィラメント２４のＡ点はＧＮＤであるから、アノ
ード電極２５間との電位差が大きい。したがって、図６
１（ａ）に示すようにフィラメント２４の長手方向（０
度−１８０度）とアノード電極２５の長手方向（９０度
−２７０度）の中央部の角度で最も発光輝度が高くなる
のである。図５５のビューファインダにおいて、図５８
（ａ）、（ｂ）の場合は最も高輝度方面を液晶表示パネ
ル１３３３側にむけた方が有利である。図５８（ｂ）の
場合は図２８（ａ）のように配置する方が有利となる場
合がある。

【０２１８】いずれにせよ、ランプ１１を点光源とみな
して液晶表示パネル１３３３を照明する場合は、図６１
（ａ）のように配置することが有利である。したがっ
て、図５５の場合、フィラメント２４の長手方向に対し
て３０度以上６０度以下の角度範囲を液晶表示パネル側
に向ければよい。

【０２１９】なお、時計まわりであれば３０度以上６０
度以内であるが、反時計回りで示せば３００度以上３３
０度の範囲が先の３０度以上６０度であることは言うま
でもない。

【０２２０】０度および１８０度で最も輝度が低いのは
フィラメント２４の影となっているためである。したが
ってこの面をＡ面（ランプ１１の正面）にむけて用いる
ことは好ましくはない。

【０２２１】さらにＡ面の発光輝度を向上させるために
は、図６１（ｃ）に示すようにランプケース２１にくぼ
みを形成するのがよい。発光輝度は、発生した紫外線の
近傍に蛍光体があるかによって決定されるからである。
紫外線密度が高いほど発光輝度が高くなる。ただし、フ
ィラメント２４にあまり近いとフィラメント２４の酸化
物が蛍光体に飛散して黒化して輝度がおちる場合があ
る。いずれにせよ図６１（ｃ）のように、くぼみあるい
は凹部もしくは平面部を形成すれば、発生した紫外線が
有効に蛍光体に照射され、Ａ面（光出射面）の発光輝度
が高くなる。

【０２２２】図６１で説明したランプ１１のフィラメン
ト２４の配置方向を考慮し、最高発光輝度部を対象に向
けてビューファインダを構成するという方式は他の表示
装置にも適用できる。なお、本実施の形態における発光
手段と表示パネルを有する表示装置は、本発明のビュー
ファインダに対応する。したがって、本発明のビューフ
ァインダは、ビューファインダの概念にビデオカメラに
用いるモニタ部，ポケットテレビ，携帯電話の表示部，
電子スチルカメラの表示部，直視液晶テレビ，ヘッドマ
ウントディスプレイ等も含む。したがって、この明細書
で説明した本実施の形態の構成方法は、他のビデオカメ
ラだけでなく、以下の表示装置にも適用できるのであ
る。

【０２２３】図６２は直視表示装置に図６１の方式を適
用した時の説明図である。図６２に示すようにランプ１
１内のフィラメント２４を図６１に示すように所定方向
に傾けて配置し、かつＡ面を導光板６２１のエッジ部に
向けて配置する。ランプ１１の後面には反射板５５１等
で被覆し、Ａ面への出力光を大きくする。反射板５５１
（又は反射フィルム）は、住友スリーエム社のシルバー
ラックス等が例示される。その他Ａｌを蒸着した反射率
９０％以上のシートは多数商品化されている。もちろん
Ａｌ等の反射板でもよい。

【０２２４】Ａ面をくぼませれば発光輝度が高くなりよ
り好ましい。ランプ１１から放射された光は導光板６２
１内を反射しながら伝導し、拡散部（６２２ｆ）に入射
すると散乱されて表示パネル１３３３に向けて光束が放
射される。なお、拡散板１５は拡散部６２１のパターン
がみえないようにするためのものである。また、ランプ
１１から遠くなるほど拡散部６２２の形成面積は大きく
する。導光板６２１の輝度を均一にするためである。

【０２２５】ランプ１１は熱陰極方式であるためアノー
ド電流Ｉ_aを調整するだけで導光板６２１の表示輝度を
容易に調整できる。また、２０（Ｖ）以下の直流の低電
圧で発光するため冷陰極ランプのように高電圧を必要と
せず、電波輻射ノイズも発生しない。

【０２２６】当然、図６３のように金属からなる反射板
５５１を用いてもよい。反射板５５１は表示パネル１３
３３の表示領域の横幅より大きくする。先に例示した反
射シート等を用いて構成すればよい。また表示パネル１
３３３に入射する光を強くするためプリズム板６３１を
配置してもよい。ランプ１１の発光パターンがそのまま
表示される場合があるので、拡散板１５をランプ１１と
表示パネル１３３３間に配置する。

【０２２７】図５５に示すビューファインダは反射板５
５１の開口部に対し、照明レンズ５５２の有効径が小さ
い構成である。

【０２２８】図６４のように反射板５５１をランプ１１
に近づけかつ、面積を大きく構成することは有効であ
る。ランプ１１を照明レンズ５５２に近づけることがで
き、ビューファインダの全長を短くすることができるか
らである。図５５に比較して反射板５５１を大きくする
ことにより、ランプ１１の見かけ上の発光面積が大きく
なる。

【０２２９】図６４において、ランプ１１の前面（ａ領
域）から放射された光線５１ａは、直接照明レンズ５５
２に入射し、液晶表示パネル１３３３、補助レンズ５５
３および拡大レンズ１３３６を通過して観察者のアイポ
イント６４１（観察者のひとみ）に入射する。一方ラン
プ１１の側面（ｂ領域）から放射された光は、反射板５
５１で一度反射し、照明レンズ５５２に入射して光線５
１ｂとなり観察者のアイポイント６４１に入射する。ま
た、ランプ１１の後面（ｃ領域）から放射された光は反
射板５５１で反射されランプ１１にもどり再び蛍光体２
３で散乱されてランプ１１の輝度向上に寄与する。つま
り、図６４の構成では、ランプ１１の全周囲から放射さ
れる光を有効に利用できることになり、光利用効率が高
い。

【０２３０】なお、反射板５５１の開口径ｋは液晶表示
パネル１３３３の有効表示領域の横幅（４：３の画面で
あれば４の方）をｄとすれば、ｄ／２＜ｋとすることが
好ましい。

【０２３１】図６４の構成はランプ１１と反射板５５１
（又は反射シート）とを分離して構成したものであっ
た。図６５に示すように反射板５５１とランプ１１間に
透明樹脂３８１を充填した構成も有効である。透明樹脂
３８１によりランプ１１を保温する効果、衝撃による被
損を防止する効果があるからである。さらに図６６に示
すように透明樹脂（透明ホルダー３８１）の光出射面を
凸レンズ状（又はカマボコ状）にすることは効果があ
る。光出射面が正のパワーをもつレンズとして機能し、
照明レンズ５５２の厚みを薄くできるからである。

【０２３２】なお、当然のことながら、透明樹脂はガラ
ス等の透明無機材料等で構成してもよい。また図４０に
示すようにランプ１１と透明樹脂（透明ホルダー３８
１）間にわずかな空間をあけ、ランプ１１の保温効果を
向上させる構成も有効である。さらに、照明レンズ５５
２と反射板５５１と一体化して、図６７のように構成し
てもよい。

【０２３３】図５５のように補助レンズ５５３を用いる
ビューファインダの構成において、補助レンズ５５３の
平面部にほこりが付着することは課題となる。液晶表示
パネル１３３３の表示面と近く、ほこりが観察者に見え
てしまうことがあるからである。そのため、補助レンズ
５５３の平面部は表示パネル１３３３の光出射面よりも
３ｍｍ以上好ましくは５ｍｍ以上はなす必要がある。そ
の他の構成として、図６８に示すように補助レンズ５５
３をパネルホルダー６８１にはめこみ、表示パネル１３
３３の光出射面と補助レンズ５５３間を密封してほこり
の進入を防止する方法も有効である。この構成によれ
ば、補助レンズ５５３の平面部にほこりが付着すること
がなく、また表示パネル１３３３の表面にほこりが付着
することもない。補助レンズ５５３は、パネルホルダー
５５３の開口部の大きさにあわせて樹脂成形すればよ
い。さらに密封性をよくするには、パネルホルダー６８
１と補助レンズ５５３間にゴムなどの緩衝材を介在させ
ればよい。

【０２３４】補助レンズ５５３と表示パネル１３３３間
に透明樹脂３８１を注入して一体とすることも有効であ
る。透明樹脂３８１は補助レンズ３８１と屈折率がほぼ
等しいものを選定する。アクリル系接着剤，シリコンゲ
ル，エチレングルコール，エポキシ系接着剤等が例示さ
れる。この構成によれば、補助レンズ５５３の界面反射
がなくなり光透過率が向上する。また液晶表示パネル１
３３３と補助レンズ５５３により干渉もなくなり画像表
示品位が向上する。

【０２３５】図５６ではビューファインダを不使用時、
照明レンズ５５２とランプ１１間を短め、携帯性を良好
にすると説明をした。しかし、前記間隔を短縮しても図
６８に示すように照明レンズ５５２の厚みｄ₁とランプ
１１の直径ｄ₂とを加えた長さ以上に短くすることはで
きない。

【０２３６】これを解決するために図６９の点線に示す
ように収納時にランプ１１を照明レンズ５５２の下部に
配置する方法がある。ランプ１１をＡ点を中心に９０度
回転できるようにする。横方向から見た図を図７０に示
す。液晶表示パネル１３３３は、それを保持するためパ
ネルホルダー６８１に装着する必要がある。照明レンズ
５５２の縦方向の長さは液晶表示パネル１３３３の縦長
さ（たとえばパネルが１６：９の場合９の方）＋αあれ
ばよい。したがって、照明レンズ５５２の上下部分の空
間ができる。特に液晶表示パネル１３３３のサイズがワ
イド対応パネルのように横長の場合著顕である。この空
間にランプ１１を９０度回転させることにより収納する
のである。

【０２３７】収納機構としては、まずランプ１１をＡ点
を中心に回転させて横にたおす。つぎに、照明レンズ５
５２および液晶表示パネル１３３３を後方にずらせて図
７０のようにする。ランプ回転機構等は当業者であれば
容易に考えるであろう。照明レンズ５５２の上下に空間
があるという点がキーポイントである。

【０２３８】ランプ１１を光軸からひきぬくという構成
も考えられる。この方式を図７１から図７３に示す。ラ
ンプ１１はソケット７１１に取り付けられ、ソケット７
１１にはつまみ７１２がとりつけられている。観察者は
収納時（ビューファインダの使用状態から不使用状態と
するとき）、つまみ７１２をつかみ図７２に示すように
光軸７１５からランプ１１を引き抜く。つぎにランプ１
１が引き抜かれると、モーター等により照明レンズ５５
２，液晶表示パネル６８１等が後方にさがり図７３の状
態となるのである。

【０２３９】拡大レンズ１３３６は筒状のボデー７１４
に取り付けられ、ボデー７１３と分離されるようにする
ことが望ましい。そして、照明レンズ５５２が後方に下
がると同時に図７３に示すようにボデー７１３に収納さ
れるようにする。このように構成するのは容易である。
たとえばコンパクトカメラでスイッチをいれると撮影レ
ンズが前に突き出す構成のものがある。この機構を採用
すればよい。同様の構成で照明レンズ５５２も後方にメ
カ的にさげることは実現できるであろう。

【０２４０】図７３によりランプ１１を光軸７１５から
引き抜く構成、あるいは図７０のようにランプ１１を照
明レンズ５５２の下方又は上方に格納する構成により、
ビューファインダの全長を大幅に短くすることができ、
携帯性が良好となる。また、拡大レンズ１３３６を保持
するボデー７１４をボデー７１３に格納することにより
大幅に全長を短くすることができる。

【０２４１】なお、図６８では補助レンズ５５３をパネ
ルホルダー６８１にはめ込むとしたが、図７４に示すよ
うに照明レンズ５５２もパネルホルダー６８１にはめ込
む構成をとることが好ましい。液晶表示パネル１３３３
の裏面にもほこりがつくことがなく、良好な画像表示を
実現できるからである。また照明レンズ５５２ａと液晶
表示パネル１３３３間には透明樹脂３８１ｂ等を充填し
ておく、界面損失がなくなり光利用率が向上するからで
ある。なお、拡大レンズ１３３６，補助レンズ５５３，
照明レンズ５５２ａ等はフレネルレンズにおきかえられ
ることは言うまでもない。

【０２４２】ビューファインダの全長を短くする方法と
して、図７５に示すようにランプ１１との光軸７１５ｂ
と拡大レンズ１３３６の光軸７１５ａとを略直交させる
構成もある。光軸７１５を曲げるためにミラー７５１を
配置する。ランプ１１からの光は照明レンズ５５２によ
り集光され、ミラー７５１でおり曲げられて液晶表示パ
ネル１３３３を照明する。図７１に比較して奥ゆきｄを
短くすることができる。より理解を容易にするため、そ
の時の斜視図を図７６に示す。なお、ランプ１１の配置
方向は図７６の方向でも図７７の方向でもよく、また図
７８に示すように縦でもよい。また、照明レンズ５５２
は図７９に示すようにフレネルレンズ５５２ｂに置き換
えてもよい。

【０２４３】さらに、図８０に示すように液晶表示パネ
ル１３３３を横に配置する構成もある。全長を短くする
構成として有望である。特にビューファインダの上方に
空間をとれる構成の時採用することが望ましい。

【０２４４】つぎに、照明レンズ５５２をフレネルレン
ズ等の平面状集光手段とし、フレネルレンズ５５２と液
晶表示パネル１３３３間に拡散板（シート）１５ａを配
置した本実施の形態のビューファインダについて説明を
する。

【０２４５】本実施の形態は先と同様に、発光領域の小
さなランプ１１を用い、その発光領域から広い立体角に
放射される光をフレネルレンズ５５２により平行に近い
光に変換する。こうすると、レンズからの出射光は指向
性が狭くなる。観察者の視点が固定されておれば前述の
狭い指向性の光でもビューファインダの用途に十分とな
る。発光領域の大きさが小さければ、当然、消費電力も
少ないことは先に説明したとおりである。

【０２４６】以上のように、本実施の形態のビューファ
インダは観察者が視点を固定して表示画像を見ることを
利用している。通常の直視液晶表示装置では一定の視野
角が必要であるが、ビューファインダは所定方向から表
示画像を良好に観察できれば用途として十分である。

【０２４７】図８３に示すビューファインダはランプ１
１から放射される光を集光するためにフレネルレンズ５
５２を用いている。フレネルレンズ５５２はアクリル系
のプラスチックあるいはＢＫ７などのガラスを用いて作
製される。フレネルレンズ５５２はランプ１１からの光
を表示パネル１３３３に入射される際には、略平行光と
なるようにする状態を有する。フレネルレンズ５５２の
平面には光の反射を防止するため単層の反射防止コーテ
ィングがほどこされる。

【０２４８】図８３ではフレネルレンズ５５２として１
枚用いているが、図５９（ｂ）と同様に複数のレンズを
用いてもよい。また図５５等の照明レンズ５５２等も同
様であるがレンズは楕円面等の非球面とすることが好ま
しい。非球面にすれば、表示パネル１３３３の周辺部ま
で良好に照明することができ、表示パネル１３３３の中
央部と周辺部との光量比（周辺光量比）を高くすること
ができる。

【０２４９】なお、反射板８３１に示すようにランプ１
１の後面の光を反射する。拡大レンズ１３３６ａ，１３
３６ｂ部のＦ値は、それぞれ３．５から４．５程度であ
る。したがって表示パネル１３３３に入射する光のＦ値
（照明系のＦ値）はそれ以下にすることが好ましい。も
ちろん拡大レンズ１３３６ａは図１の示すように１枚で
構成してもよい。

【０２５０】照明光のＦ値は具体的に４以下である。Ｆ
値は表示パネル１３３３とランプ１１間の距離、表示パ
ネル１３３３の有効対角長、フレネルレンズ５５２のパ
ワーにより決定される設計事項である。ランプ１１の発
光領域の面積は直径１ｍｍ以上１０ｍｍ以下にする。

【０２５１】特に、ＴＮ液晶表示パネルを光変調手段
（液晶表示パネル１３３３）として用いる場合、一般的
には、前記直径はそのパネルの有効対角長の１／１０以
上１／２以下にする。好ましくは１／８以上１／（２．
５）以下にする。特に一例をあげれば、０．５インチの
場合直径２ｍｍ以上５ｍｍ以下にし、有効対角長が０．
７インチの場合直径４ｍｍ以上１０ｍｍ以下にする。

【０２５２】なお、前記直径とは、フレネルレンズ５５
２が集光し、液晶表示パネル１３３３に照射できる領域
面積をいう。したがって、直径が大きくても、フレネル
レンズ５５２が集光できない場合は、実効的には前記直
径は小さいと見なされる。

【０２５３】本実施の形態のビューファインダにＰＤ液
晶表示パネルを用いる場合は、ランプ１１の前面にピン
ホール板を配置すべきである。もちろんランプ１１の発
光面積が微小である時はピンホール板が必要でないこと
は言うまでもない。

【０２５４】ピンホール板はランプ１１から光が放射さ
れる領域を小領域にする機能を有する。穴の面積が大き
くなるとＰＤ液晶表示パネルの表示画像は明るくなる
が、コントラストは低下する。これはフレネルレンズ５
５２に入射する光量は多くなるが、入射光の指向性が悪
くなるためである。たとえば液晶表示パネル１３３３の
表示領域の対角長が２８ｍｍ（１．１インチ）の場合、
光を放射する領域はおよそ１５ｍｍ²以下にすべきであ
る。これは直径がほぼ４ｍｍのピンホールの穴の直径に
相当する。好ましくは１０ｍｍ²以下とすべきである。

【０２５５】しかし、あまり穴の直径を小さくしすぎる
と、光の指向性が必要以上に狭くなり、ビューファイン
ダを見る際に、視点を少しずらしただけで極端に表示画
面が暗くなる。したがって、穴の面積は少なくとも２ｍ
ｍ²以上の領域を確保すべきである。一例として、直線
３ｍｍの穴の時、従来の面光源を用いるビューファイン
ダと同等以上の表示画面の輝度が得られ、その時のコン
トラストは２０以上であった。

【０２５６】光を放射する領域、つまり穴は直径１ｍｍ
から５ｍｍ以下の範囲と考えられるべきである。表示面
積と光を放射する穴の面積比で規定すれば２０：１以下
にしなければならない。好ましくは４０：１以下であ
る。しかし、視野角の問題から２００：１以上にするこ
とが好ましい。以上のことは本実施の形態の他のビュー
ファインダにも適用される。

【０２５７】ランプ１１のフィラメント２４に関する事
項は、図６１に示すようにＡ面を表示パネル１３３３側
に向けるように配置する。

【０２５８】また、ランプ１１の後面には反射板８３１
を配置する。ビューファインダでは後方に放射される光
はムダであるからである。ランプ１１の後面に反射手段
（反射板８３１）を配置することにより前面より放射さ
れる光束量が増大し、ランプ１１を高輝度化することが
できる。

【０２５９】なお、図４１はフレネルレンズ５５２を非
球面レンズとし、拡散板１５がない場合の光学設計の一
例である。

【０２６０】反射板８３１としてはアルミニウム板、ス
テンレス板を加工したものが例示される。また、ガラス
等の裏面にアルミニウム等の薄膜を蒸着したものであっ
てもよい。また、図９０に示すように反射板８３１はラ
ンプ１１に密着するように配置し、かつ、ランプ１１と
反射板８３１との間には透明接着剤３８１等を充填して
もよい。透明接着剤３８１は反射板８３１とランプ１１
とを一体として固定してボデー１３２１に実装しやすく
する働きのほか、反射板８３１とランプ１１との界面反
射による損失を低減し、前面に出射される光量を増大さ
せる機能を有する。

【０２６１】また、図８３（ｂ）および図９０に示すよ
うにランプ１１の頂点は平面としている。これはランプ
１１に反射板８３１を取り付けやすく（もし、頂点が球
面であったならば、取り付けにくい）する作用の他、頂
点部の光束を反射させて、有効にランプの前面に導くた
めである。もちろん、反射板８３１およびランプ１１は
図８９に示すように配置してもよい。

【０２６２】以上の図８３（ｂ）のようにランプ部を構
成することによりランプ１１の後面、頂点部の光束を有
効にランプ側面に導くことができ、前面への発光輝度を
増大することができる。実験によれば、反射板８３１が
あるときは、ない場合に比較して約３０％以上輝度が向
上し、また前面の輝度むらも大幅に減少した。

【０２６３】なお、反射板８３１の１色を良好に反射で
きるようにすればランプ１１の色温度を調整することが
できる。たとえば反射板８３１が赤色を強く反射するよ
うにすればランプ１１の色温度は低下する。逆に青色を
強く反射するようにすれば色温度は高くなる。実現手段
としては接着剤３８１に顔料、色素を添加すればよい。
また、反射板８３１自身が着色されている場合の該当す
る。たとえば赤色のアルミホイルなどである。

【０２６４】ランプ１１から放射される光はフレネルレ
ンズ５５２により液晶表示パネル１３３３の有効表示領
域を均一に照明する。ただし、照明する範囲は有効表示
領域径よりも多少広い方がよい。なぜならば、拡大レン
ズ１３３６から表示パネル１３３３の表示画像をみたと
き、見る角度を多少変化させてもパネルの四すみが暗く
なることを防止するためである。

【０２６５】なお、ランプ１１の発光領域は集光レンズ
５２２の焦点近傍となるようにする。この焦点近傍とは
図５８（ａ）に示すように、レンズの焦点ｆがランプ１
１の発光領域の表面となる場合、図５８（ｂ）に示すよ
うに、レンズの焦点がランプ１１の後端となる場合、図
５８（ｃ）に示すように、レンズの焦点がデフォーカス
された位置の場合をも含む。実験によれば、図５８
（ｂ）の状態が集光レンズ５５２の頂点からランプ１１
の後端までの距離ｄが短くなり、かつ、集光レンズ５５
２からみた発光素子（ランプ１１）の発光面積が大きく
なるので、ビューファインダの視角が広くなり好まし
い。ランプ１１の直径が５．１ｍｍの場合かつ液晶表示
パネル１３３３が０．５インチの時、ｄは１２ｍｍ前
後、０．７インチの場合は１７ｍｍ前後が適正であっ
た。

【０２６６】液晶表示パネル１３３３がＴＮ液晶表示パ
ネルの場合、液晶表示パネル１３３３に入射する光の指
向性が狭い方が表示コントラストは向上する。これは、
液晶表示パネル１３３３の液晶層中の液晶分子の配向方
向（液晶層に電圧が印加されている時）と入射光の方向
とが一致した時に、最も検光子１３３４ｂ（図２３参
照）を透過する光が少なくなるためである。

【０２６７】従来のビューファインダでは面光源を具備
し、前記面光源からの光が液晶表示パネル１３３３に入
射する。その面光源からの光は散乱光（指向性のない
光）である。したがって、液晶表示パネル１３３３の液
晶分子の配向方向（液晶層に電圧が印加されている時）
と入射光の方向とが一致しない。そのため、検光子１３
３４ｂを透過する光が多くなり表示コントラストが悪く
なる。

【０２６８】一方、本実施の形態のビューファインダ等
では、発光素子（ランプ１１）から放射される光は集光
手段（フレネルレンズ５２２又は反射板８３１等）を用
いて指向性の狭い光に変換される。したがって、液晶表
示パネル１３３３には指向性の狭い光が入射する。その
ため、液晶分子の配向方向（液晶層に電圧が印加されて
いる時）と入射光の方向とが一致し、表示コントラスト
は向上する。このことは、光変調手段としてＰＤ液晶表
示パネルを用いても同様である。つまり、ＰＤ液晶表示
パネルは検光子１３３４ｂは用いないが、水滴状液晶２
４５（図２４参照）中の液晶分子が一方向配向し、配向
した方向と入射光の方向とが一致した時に光透過率が向
上することにより表示コントラストが向上するという点
において同様だからである。このことは図１等に示す他
の実施の形態のビューファインダにおいても同様であ
る。

【０２６９】図８３等において、フレネルレンズ５５２
のピッチは非常に広くしているが、これは図示を容易に
するためのものであり、実際は少なくとも１ｍｍ以下の
非常に短いピッチで形成されているのが通常である。

【０２７０】フレネルレンズ５５２の光出射面には、光
散乱手段として拡散板１５が配置されている。拡散板１
５としては、筒中プラスチック工業（株）が発売してい
る特殊ガラス繊維とポリカーボネート樹脂を組み合わせ
て形成したものが例示される（たとえば、ＥＣＢ１０２
０、ＥＣＢ１０１０）。ただし、これは少し拡散度が高
すぎるようである。きもと（株）のライトアップシリー
ズＭＸ１００，ＳＸ１００，ＳＨ１００等が適正であ
る。拡散板１５の全光線透過率（％）が８０％以上のも
のを用いる。全光線透過率が悪いと液晶表示パネル１３
３３に到達する光が少なくなり、表示画面を暗くするこ
とになり、結果的に光源の消費電力が増える。しかし、
全光線透過率（％）が高いと液晶表示パネル１３３３を
透してフレネルレンズ５５２の溝が見えてしまう。

【０２７１】本実施の形態のビューファインダ等に用い
る拡散板１５と従来のビューファインダの拡散板とは同
一ではないかという論議がでるかもしれない。しかし、
以下に説明するように構成、目的、効果が全く異なる。

【０２７２】従来のビューファインダは、図１３８に示
すように蛍光管からの光を拡散板１５ａにより散乱させ
て面光源を形成する。その面光源とは、理想的にはあら
ゆる方向に光束が放射されており、どの方向から輝度を
測定してもほぼ同一（完全拡散面）となっているものを
いう。図１３８のように蛍光管の発光パターンが見える
のは、拡散板１５ａを直進する光束が多いためである。
これは面光源化が不完全なためであって、拡散板１５ａ
はあくまでも理想的には完全拡散面を得るためのもので
ある。したがって、液晶表示パネル１３３３には散乱光
が入射する。

【０２７３】それに比較して、この実施の形態の欄に記
載されている各実施の形態のビューファインダ等は、ラ
ンプ１１からの光を集光手段（照明レンズ、フレネルレ
ンズ５５２）により略平行光（指向性の狭い光）に変換
し、その変換した光は拡散シート（板）１５を通過して
液晶表示パネル１３３３に入射させるものである。拡散
シート（板）１５は面光源の形成を目的とするものでは
ない。液晶表示パネル１３３３の画素とフレネルレンズ
５５２の溝等が干渉してモアレを発生するために、若干
光の指向性を広くする等ために用いる。また、拡大レン
ズ１３３６等を介してうっすらと見えるフレネルレンズ
５５２の溝を見えにくくするものである。したがって、
液晶表示パネル１３３３には主として指向性の狭い光が
主として入射する。つまり、指向性の狭い光が支配的で
ある。本実施の形態では、拡散板１５で多少散乱した光
が液晶表示パネル１３３３に補助的に入射する。

【０２７４】以上のことから、拡散板１５と拡散板１５
ａとは光を“散乱させる”という機能は同一であって
も、“面光源を形成するものであるか否か”において基
本的に異なる。また、従来のビューファインダは液晶表
示パネル１３３３に指向性のない光を入射させるに対し
て、この欄に記載の実施の形態のビューファインダ等
は、集光手段（集光レンズ、フレネルレンズ５５２）に
より指向性の狭い光に変換し、液晶表示パネル１３３３
に指向性の狭い光を入射させる点に関して基本的に異な
る。

【０２７５】液晶表示パネル１３３３の画素ピッチＰｄ
とフレネルレンズ５５２の画素ピッチＰｒにより光が干
渉し、モアレが生じる可能性がある。

【０２７６】拡散板１５をフレネルレンズ５５２と液晶
表示パネル１３３３間に配置することによりモアレが発
生しても見えにくくすることができる。発生するモアレ
のピッチＰは

【０２７７】

【数１】

【０２７８】と表せる。最大モアレピッチが最小となる
のは

【０２７９】

【数２】

【０２８０】のときであり、ｎが大きいほどモアレの変
調度が小さくなる。したがって、（数２）を満たすよう
にＰｒ／Ｐｄを決めればよい。ただし、フレネルレンズ
５５２は同心円状の溝が形成されており、液晶表示パネ
ル１３３３の画素はマトリックス状に配置されているか
ら、（数２）における各ピッチＰｒ、Ｐｄの決定の仕方
が多少難しい。しかし、よりモアレの発生を軽減できる
値は（数２）を考慮し実験等により導きだせるであろ
う。

【０２８１】なお、（数２）において、ｎは整数値であ
る。画素ピッチＰｄは液晶表示パネル１３３３の画素サ
イズ等により決定されるから定数値である。したがっ
て、フレネルレンズ５５２のピッチＰｒをフレネルレン
ズ５５２の作製時に考慮して最適な値に定める必要があ
る。ｎは整数値であるからＰｒは量子的な値となる。フ
レネルレンズ５５２の作製時、精度、加工上の問題から
上式に合致させて、Ｐｒの値を定めることは困難であ
る。したがって、Ｐｒの値が多少理想値から離れること
になる。実用上は多少離れても問題がない。目安として
±２０％以内、好ましくは±１０％以内にすればよい。

【０２８２】フレネルレンズ５５２はアクリルもしくは
ポリカーボネート樹脂を加工したものである。一例とし
て光洋（株）から発売されているものを採用することが
できる。フレネルレンズ５５２は少量の場合は工作機械
を用いて作製することもできるが、大量に作製する場合
は金型を用いて作製する方が容易であり、かつ低コスト
化が図れる。フレネルレンズ５５２は平面をランプ１１
側にむけているが、反射率を低下させ、これはフレネル
レンズ５５２に入射する光量を大きくするためである。
また、正弦条件も満足させるためである。

【０２８３】図８３はフレネルレンズ５５２を一枚使用
して集光手段を構成しているが、複数のフレネルレンズ
５５２を用いて集光手段を構成してもよいことは言うま
でもない。また、フレネルレンズ５５２と平凸レンズと
を組み合わせて構成してもよい。また図６０の構成でも
よい。図５９（ａ）はフレネルレンズ５５２ａの光入射
面を凹面にした構成である。このように凹面に形成する
ことによりレンズに入射する光の角度が相対的に小さく
なり反射光は減少する。

【０２８４】なお、本実施の形態のビューファインダの
説明において液晶表示パネル１３３３に略平行光を入射
させるとしたが、これに限定するものではない。たとえ
ば、図５７の光線５１ｂの場合は液晶表示パネル１３３
３に入射する主光線は斜めとなっているが、多少の斜め
となっても実用は支障がない。

【０２８５】フレネルレンズ５５２の溝が、拡大レンズ
１３３６を介してみえるため拡散板１５を液晶表示パネ
ル１３３３とフレネルレンズ５５２間に配置する。しか
し、特によくみえる（みえてしまう）のはフレネルレン
ズ５５２の中央部である（図９２の９２１に示す領
域）。フレネルレンズ５５２の外周部はほとんどみえな
い。そこで、図９２（ｂ）に示すようにフレネルレンズ
５５２の中央部に拡散部９２１を形成する。拡散部９２
１とは具体的には拡散板１５を小さくきったもの等が該
当する。その他、図３４の技術的思想を拡散板１５に適
用することも有効である。

【０２８６】なお、拡散板１５とは光学的なローパスフ
ィルタであり、先に説明した拡散板の他、回折格子、プ
リズムシート、マイクロレンズアレイ、セルホックレン
ズアレイ等も含む概念である。さらに拡散板等のローパ
スフィルタを使用せず、以下に示すＭＴＦの概念を用い
る方法も含む。

【０２８７】拡散板１５は集光手段（フレネルレンズ、
集光レンズ５２２）からの出射光の指向性を悪くさせ、
液晶表示パネル１３３３の表示輝度を低下させる。そこ
で、拡散板１５を不要とする構成の一方法としてＭＴＦ
（Ｍｏｄｕｒａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ
Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を考慮すればよい。その説明を図９
４に示す。通常、拡大レンズ１３３６は液晶表示パネル
１３３３の光変調層にピントがあうようにされている
（光変調層の虚像が良好に見えるようにフォーカス調整
がされている。あるいは観察者がフォーカス位置が合う
ように拡大レンズ１３３６の位置を調整する）。ここで
ピントがあう位置（距離）がｆとする。拡大レンズ１３
３６とフレネルレンズ５５２との距離がｆであれば、フ
レネルレンズ５５２の溝にピントが合う。逆にいえば拡
大レンズ１３３６とフレネルレンズ５５２までの距離が
ｆと異なるほどフレネルレンズ５５２の溝はピンボケと
なり観察者からは見えなくなる。

【０２８８】光学分野では結像（ピント）に関する比較
としてＭＴＦを用いる。たとえば、少し乱暴な表現であ
るが、ＭＴＦが１００％では無限の解像度でピントがあ
っていることをいう。ＭＴＦが小さいほどピンボケであ
ることを意味する。図９４に示すように、ＭＴＦは光学
系の構成・設計により種々のものを作成できる。図９４
で距離０とは拡大レンズ１３３６と液晶表示パネル１３
３３の変調層までの距離がｆである（ピントがあってい
る）ことを意味する。そこからずれるほど解像度は劣化
する。

【０２８９】光学設計によればピントがあっている点か
ら少しずれるとＭＴＦが急激に劣化する構成（図９４の
点線）、かなりはなれてもＭＴＦが劣化しない構成（図
９４の実線）が実現できる。本実施の形態のビューファ
インダでは、図９４の点線の構成であることが好まし
い。

【０２９０】つまり、ＭＴＦが２０％以下となる位置に
フレネルレンズ５５２をおく。実線の場合ではＭＴＦが
２０％以下となる点がＸ２とするとビューファインダの
全長が長くなってしまう。好ましくはＭＴＦは１０％以
下となる位置にフレネルレンズ５５２を配置する。

【０２９１】以上のようにフレネルレンズ５５２をＭＴ
Ｆが低下する位置に配置すれば、フレネルレンズ５５２
の溝のＭＴＦ（解像度）が低下し、溝は見えなくなるか
ら、拡散板１５が必要でなくなる。また、フレネルレン
ズ５５２の溝が見えなくなるということは、溝位置を通
過した光が液晶表示パネルに到達したときに周期性がな
くなっているため、モアレも発生しにくくなる。

【０２９２】一例として本実施の形態のビューファイン
ダに用いたフレネルレンズ５５２の直径は２０ｍｍであ
り、焦点距離は２２ｍｍである。焦点距離ｄが短くなる
ほど発光素子（ランプ１１）とフレネルレンズ５５２間
の距離ｄを短くできビューファインダのコンパクト化が
可能となるが、フレネルレンズ５５２の光集光効率が低
下する。逆にあまり焦点距離ｄが長いと光集光効率は良
くなるがビューファインダの全長が長くなりすぎる。そ
の場合は、フレネルレンズは２枚用いるべきである。さ
すれば焦点距離は短くできる。

【０２９３】フレネルレンズ５５２の焦点距離ｄは液晶
表示パネル１３３３の有効表示領域の対角長ｄｐに応じ
て決定する。焦点距離はｄｐの０．６倍以上２．０倍以
下とし、さらに好ましくはｄｐの０．８倍以上１．５倍
以下にする。

【０２９４】ビューファインダは、使用時は使用しやす
さの点からも一定の長さ（全長）があった方がよいが、
携帯時はできるだけ短いこと（コンパクトなこと）が望
ましい。そこで本実施の形態は、液晶表示パネル１３３
３とフレネルレンズ５５２間の距離ｄ２および、フレネ
ルレンズ５５２とランプ１１間の距離ｄ１を収縮できる
ようにしている。そのため、フレネルレンズ５５２はボ
デー１３２１ｂに取り付けられ、ランプ１１等はボデー
１３２１ｃに取り付けられている。図８４は収縮した時
の構成図である。図８３のＡ、Ｂ間にバネ等（図示せ
ず）が配置されており、図８３の伸長状態と、図８４の
収縮状態とを切り換えることができる。特にフレネルレ
ンズ５５２が平面状であるから収縮しやすい。

【０２９５】なお、図８３ではｄ１およびｄ２の両方を
収縮できるとしたが、図８１に示すように一方のみを収
縮できるように構成しても携帯時のコンパクト化に寄与
できることはいうまでもない。また凹レンズ１３３６ｂ
は収差、色補正用のレンズであり、図１の構成のビュー
ファインダにも適用することが好ましい。また、凹レン
ズ１３３６ｂは凸レンズでもよい。

【０２９６】ビューファインダは観察者の瞳の位置が接
眼カバー１３３２によりほぼ固定されるため、その背後
に配置する光源は指向性が狭くてもよい。光源として蛍
光管を用いたライトボックス１３３１（図１３７）を用
いる従来のビューファインダでは、液晶表示パネル１３
３３の表示領域とほぼ同じ大きさの領域からある方向の
微小立体角内に進む光だけが利用され、他の方向に進む
光は利用されない。つまり、光利用効率が非常に悪い。

【０２９７】本実施の形態では、発光体の小さな光源１
１を用い、その発光体から広い立体角に放射される光を
フレネルレンズ５５２等により平行に近い光に変換す
る。こうすると、フレネルレンズ５５２等からの出射光
は指向性が狭くなる。観察者の視点が固定されておれば
前述の狭い指向性の光でもビューファインダの用途に十
分となる。発光体の大きさが小さければ、当然、消費電
力も少ない。以上のように、本実施の形態のビューファ
インダは観察者が視点を固定して表示画像を見ることを
利用している。

【０２９８】図８５は図８３のビューファインダをビデ
オカメラ本体４３１に取りつけた構成である。ビューフ
ァインダ使用時は留め具８５１（突起）により収縮され
た状態でビデオカメラ本体４３１に格納される（図８５
（ａ）参照）。ビューファインダ使用時は留め具８５１
による固定がはずされ（図８３）に示すＡ、Ｂ部が伸長
されてランプ１１により液晶表示パネル１３３３に平行
光が適正に照射されるようになる。

【０２９９】しかし、図８３のようにフレネルレンズ５
５２とランプ１１間の収縮機構がないとｄ１の距離を短
くできずビューファインダの全長が長くなる。その場合
は図８１のようにランプ１１とフレネルレンズ５５２間
にミラー７５１を配置して光路を折り曲げればよい。図
８１の突き出た部分（挿入部８１１）は撮像レンズ４３
２を有するビデオカメラ本体４３１に挿入するように設
計あるいは構成すれば全く障害とならない（図８１
（ｂ）参照）。つまり、挿入部８１１を軸として観察者
が見る方向に自由に回転できるようにする（図８１
（ｂ）点線を参照）。

【０３００】ＴＮ液晶表示パネル１３３３は光変調を行
うのに偏光板１３３４が必要である。最適な表示コント
ラストを得るためには偏光子１３３４ａと検光子１３３
４ｂとの偏光軸角度を調整する必要がある。その角度は
液晶表示パネル１３３３の液晶層に印加する電圧との関
係があり、個々の液晶表示パネルの特性にあわせて調整
する必要がある場合が多い。図８２に示すようにつまみ
８２１はフレネルレンズ５５２につながっており、つま
り８２１を上下させることによりフレネルレンズ５５２
が回転するとともに偏光子１３３４ａの偏光軸も回転す
る。したがって偏光軸を個々の液晶表示パネル１３３３
の特性にあわせて容易に調整できる。

【０３０１】図８１の構成は前記調整を容易にした構成
である。フレネルレンズ５５２に偏光子１３３４ａを貼
り付けている。偏光子１３３４ａはレンズ中心を軸とし
て回転できるように構成されている。つまり、フレネル
レンズ５２２を回転させることにより偏光子１３３４ａ
の偏光軸も回転し、偏光子１３３４ａの偏光軸と検光子
１３３４ｂの偏光軸との角度を調整できる。角度を調整
することにより表示パネル１３３３の画像が最も良好に
見える位置に調整をする。

【０３０２】ランプ１１から放射された光の一部はフレ
ネルレンズ５５２等で反射されて迷光となる。前記迷光
を防止するためにはフレネルレンズ５５２等に反射防止
膜を形成すればよい。しかし、反射防止膜を形成しても
迷光の発生は完全に防止することはできない。

【０３０３】迷光は表示画像のコントラストを低下させ
る要因となる。この問題を回避するために、図９３のよ
うにランプ１１とフレネルレンズ５５２の間に円形絞り
９３１を配置してもよい。円形絞り９３１は中央部に円
形状窓を有し、複数の絞りが同心円状に所定の間隔を設
けて配列されている。円形絞り９３１はランプ１１から
出た光がフレネルレンズ５５２の有効領域に直接入射す
る光だけ通過するようにしている。また、ボデー１３２
１と接眼リング１３３５の内面は、光の反射を防止する
ために黒色あるいは暗色としている。ランプ１１から放
射される光のうち、不要な光は円形絞り９３１の遮光部
で吸収され、また、吸収されずにわずかに反射する光は
他の絞りの遮光部またはボデー１３２１の内面で吸収さ
れるので、フレネルレンズ５５２に入射しない。したが
って、液晶表示パネル１３３３への不要光入射による表
示画像のコントラスト低下は非常に小さくなる。絞りは
１枚でもよいが、枚数が多いほど効果は大きくなる。

【０３０４】液晶表示パネル１３３３は通常ブラックマ
トリックス（図示せず）が形成されている。ブラックマ
トリックスは、液晶表示パネル１３３３の信号線上の液
晶の動きを見えなくするため、または／および画素をス
イッチングする薄膜トランジスタへの光を遮光するため
に用いる。しかし、液晶表示パネル１３３３の画素数が
少ない場合は前記ブラックマトリックスが目立ち画像品
位が低下してしまう。

【０３０５】そこで、図９３に示すように、液晶表示パ
ネル１３３３と観察者の瞳との間に、光学的ローパスフ
ィルタとして回折格子９３２を配置すれば、ブラックマ
トリックスを目立ちにくくすることができる。回折格子
９３２は拡大レンズ１３３６と液晶表示パネル１３３３
間に配置している。また、液晶表示パネル１３３３の入
射光側に配置してもよい。但し、配置位置により、回折
格子９３２のピッチ、高さ等を変える必要がある事は言
うまでもない。回折格子９３２はブラックマトリックス
を見えにくくする効果がある。したがって、ブラックマ
トリックスが見えず滑らかな表示画像が得られる。

【０３０６】回折格子９３２は透過型のものを用い、格
子の断面形状はサインカーブ状、円弧状、台形状などが
考えられる。回折格子９３２のパターンは１次元、２次
元など多くの変形が考えられる。また、ピッチは、液晶
表示パネル１３３３の画素の大きさが１００〜３０μｍ
で、回折格子９３２を液晶表示パネル１３３３の近くに
配置する場合には、１００〜２０μｍの範囲が適当であ
る。

【０３０７】また、回折格子９３２を拡大レンズ１３３
６の近くに配置する場合には、２〜０．１ｍｍが適当で
ある。回折格子９３２の作製方法としては、ＳｉＯ２な
どの無機物質をガラス基板上に蒸着してパターニングす
る方法、ガラス基板上にポリマーとドーパントの混合物
をスピンコートし、パターンマスクを介して露光した
後、減圧加熱によってドーパントを昇華させる方法など
がある。回折格子板はクラレ（株）等も製造・販売を行
なっている。

【０３０８】また、拡散板１５は図９９に示すように液
晶表示パネル１３３３にはりつけてもよい。収縮機構と
しては液晶表示パネル１３３３を取付ホルダー９９１に
取りつけ、ランプ１１をボデー１３２１に取りつけるこ
とにより、図９９、図１００に示すようにビューファイ
ンダの全長を収縮、伸縮させることができる。

【０３０９】フレネルレンズ５５２の問題として、図１
０２に示すようにフレネルレンズ５５２内でおこる界面
反射がある。特に、入射光８７２がフレネルレンズ５５
２の界面１０２２に入射すると図の点線で示すように界
面１０２４，１０２３等で反射してしまう。その対策と
して図１０１に示すようにフレネルレンズ５５２の厚み
ｔを厚くする方法がある。フレネルレンズ５５２自身を
厚くするのは物理的に困難である場合は、透明基板１０
１１をフレネルレンズ５５２に透明樹脂９０１ではりつ
けるとよい。透明基板等の側面（有効表示範囲外、光が
直接入射しない領域）に光吸収膜１０１２を塗布する。
光吸収膜１０１２として黒色塗料等が例示される。

【０３１０】以上のようにフレネルレンズ５５２を見か
け上厚くすることにより、図１０３に示すように光線８
７２は界面１０３１で一度反射し、側面の黒色塗料１０
１２に入射するのでフレネルレンズ５５２内でハレーシ
ョンが生じない。なお、図１０１において、ｔとｄの関
係はｄ／８＜ｔにすればハレーションはほとんど生じず
良好な結果が得られた。

【０３１１】ＰＤ液晶表示パネル１０４１を拡散板１５
のかわりに用いれば、拡散度を自由に可変することがで
きる。この構成の説明を図１０４に示す。

【０３１２】まず、拡散板１５のかわりに用いるＰＤ液
晶表示パネル１０４１について説明する。ＰＤ液晶表示
パネル１０４１は図２４の動作原理で動作することは先
に説明をした。ガラス基板１０４５にはＩＴＯ電極１０
４６が形成され、前記ＩＴＯ電極１０４６間にＰＤ液晶
層１０４７が狭持されている。なお、１０４４は封止樹
脂である。前記ＩＴＯ電極１０４６に電圧が印加されて
いない時は液晶層１０４７は散乱状態であり、電圧が印
加されることによりＰＤ液晶層１０４７は透明状態とな
る。前記電圧の強弱によってＰＤ液晶層１０４７の拡散
の程度は変化する。

【０３１３】信号発生源１０４２は矩形波を出力し、前
記矩形波は信号振幅可変器１０４３で信号振幅を変化さ
せる。信号振幅の可変は抵抗Ｒｂで行う。矩形波の大き
さが大きいほどＰＤ液晶層１０４７は透明状態となる。

【０３１４】ランプ１１から放射された光５１はフレネ
ルレンズ５５２で集光される。その光はＰＤ液晶表示パ
ネル１０４１で光の直進度が変化させられる。したがっ
てＰＤ液晶表示パネル１０４１は拡散板１５と同様にフ
レネルレンズ５５２の溝をみえにくくする効果を有す
る。さらに光透過率を変化することから、表示パネル１
３３３の表示輝度を調整できるという効果も有する。

【０３１５】ＰＤ液晶表示パネル１０４１の透過率が高
いときは、液晶表示パネル１３３３は高輝度表示を行え
る。したがって、明るい所で表示画像をみるのに適して
いる。逆にＰＤ液晶表示パネル１０４１の透過率が低い
ときは液晶表示パネル１３３３の表示画像は暗くなる。
しかし、視野角は広くなるので、広範囲から液晶表示パ
ネル１３３３を見る場合に適している。以上のように状
況に応じて液晶表示パネル１３３３の表示状態を調整す
ることができる。

【０３１６】界面による光反射を防止するためには、図
１０５に示すように拡散板１５とフレネルレンズ５５２
等とを光結合剤ではりつければよい。光透過率が高ま
り、また界面でのハレーションも低減する。拡散板１５
のかわりとしてＰＤ液晶表示パネル１０４１を用いる場
合も、図１０６のようにすればよいことは言うまでもな
い。もちろん図１０６に示すように拡散板１５とＰＤ液
晶表示パネル１０４１の両方を用いてもよい。

【０３１７】なお、以前にも説明したが、図１０７に示
すように拡散板１５のかわりに回折格子９３２を用いて
も拡散板としての機能をはたせることは言うまでもな
い。また、ランプ１１からの光の放射面積を変化させる
ために、図１０９のように絞り１０９１をもうける。絞
り１０９１とはカメラのシャッタ虹採絞り，しぼり等に
用いられるものが例示される。絞り１０９１の穴径を小
さくするほど指向性は狭くなり液晶表示パネル１３３３
の表示コントラストは向上する。逆に大きくすると指向
性は広くなり液晶表示パネル１３３３の表示コントラス
トは低下するが表示画像は明るくなる。

【０３１８】本実施の形態のビューファインダの構成
は、拡大レンズ１３３６が有るものとして説明をしてき
たがこれに限定されるものではない。たとえば、図１１
０に示すように拡大レンズ１３３６がなくてもよい。こ
の場合観察者が見ることができる表示画像は小さくなる
が、液晶表示パネル１３３３サイズが一定以上（１イン
チ以上が見やすである）の場合は実用上問題がない。

【０３１９】フレネルレンズ５５２等は透過型として説
明してきたが、図１２１に示すように反射型のものを構
成できることは言うまでもない。アルミ板等を加工する
ことにより反射型フレネルレンズ１２１１を作製でき
る。また、ガラス樹脂で成型し、表面にＡｌ等の金属薄
膜を蒸着したものでも作製できる。フレネルレンズ１２
１１はランプ１１からおよび反射板８８３で反射された
光を集光して略平行光にして液晶表示パネル１３３３を
照明する。

【０３２０】ランプ１１からの光は図１１１に示すよう
に導光体１１１１を用いて集光手段（フレネルレンズ、
照明レンズ５５２等）に照射させることができる。この
ように導光体１１１１を用いればランプ１１の配置位置
には制約がなくなる。したがってわずかな空間にランプ
１１をおけ、スペースの有効利用を行える。

【０３２１】図１１２に示すように導光体１１１１の外
面にＡｌ等の反射膜１１２１が形成され、前記導光体１
１１１はランプ１１にかぶせられている。ランプ１１か
ら放射された光は反射膜１１２１間で反射しながら導光
体１１１１内を伝達され出射端から放射される。

【０３２２】図１１２はランプ１１に導光体１１１１を
かぶせるとしたが、これに限定するものではなく、図１
１３（ａ）に示すようにランプ１１の先端に接着剤１０
５１で取り付けてもよい。また、図１１３（ｂ）に示す
ように複数の光ファイバー１１３１をたばねたものを導
光体として用いてもよい。

【０３２３】図１１４は特に屋外を用いる際に外光（太
陽光１１４１等）を用いて液晶表示パネル１３３３を照
明する方式である。ビューファインダのボデー１３２１
の頂上部には窓があけられ、フレネルレンズ１１４３が
はめこまれている。フレネルレンズ１１４３はレンズ厚
を薄くするために用いるものであり、許容される際に
は、プラスチックもしくはガラスレンズの正レンズにお
きかえてもよい。太陽光１１４１はほぼ平行光であるか
ら前記光はフレネルレンズ１１４３により集光され、ミ
ラー７５１で反射されて光の進行方向が曲げられ、集光
手段５５２に入射する。

【０３２４】つまり、フレネルレンズ５５２は屋外光１
１４１とランプ１１からの光の双方を集光する機能をも
つ。

【０３２５】ミラー７５１で反射される光の状態はラン
プ１１から放射される光と同様の状態となるような位置
に配置される。当然のことながら、屋外光１１４１をボ
デー１３２１内にとりこまず、液晶表示パネル１３３３
を照明する場合は、ランプ１１を発光させて、前記ラン
プ１１からの光を用いる。

【０３２６】ランプ１１を発光させるかもしくは屋外光
１１４１が弱いときには、補助的にランプ１１を発光さ
せて、表示パネル１３３３に入射する単位面積あたりの
光束量（輝度）を一定値にして用いる。ランプ１１を点
灯させるか、もしくは点灯した発光輝度の明るさは、ボ
デー１３２１の頂上部等に配置したホトセンサ１１４２
で屋外光１１４１の強弱を判断して決定をする。図１１
５はその判断をする回路構成である。ホトセンサ１１４
２としてはホトダイオード等が該当する。

【０３２７】光検出回路１１５２はホトセンサ１１４２
とオペアンプＡ₁等からなる積分回路から構成される。
オペアンプＡ₁からは屋外光１１４１の強弱に応じて電
圧Ｖが出力される。１１５１はヒステリシスコンパレー
タ回路であり、ヒステリシス状態を決定する抵抗Ｒ₂、Ｒ
₃とオペアンプＡ₂およびリファレンス電圧Ｖ₅を発生さ
せる電圧源から構成される。

【０３２８】オペアンプＡ₁の出力電圧Ｖはリファレン
ス電圧Ｖ₅と比較される。Ｖが一定値以上のときオペア
ンプＡ₂の出力端子ａの電圧は＋電圧（もしくは−電
圧）となる。前記電圧によりアナログスイッチＳＷ１１
５３の接点は閉じ、電圧Ｅ_aがアノード電極２５に印可
されてランプ１１は点灯する。逆にオペアンプＡ₂の出
力が−電圧（もしくは＋電圧）の点はアナログスイッチ
ＳＷ１１５３はオープンとなる。

【０３２９】ヒステリシスコンパレータ回路１１５１を
用いたのはホトセンサ１１４２に入力する光１１４１に
は強弱が生じる（たとえば、ビデオカメラを使用中に太
陽が雲の影にはいった場合等）のに対処するためであ
る。外光の強弱によりそのつどコンパレータＡ₂の出力
が変化するとランプ１１が点滅し、液晶表示パネル１３
３３の表示画像が非常にみづらいからである。ヒステリ
シスコンパレータ回路１１５１を用いることにより、一
度ランプ１１が点灯した後は、多少、屋外光１１４１ａ
が強くなっても消灯しない。したがって、点滅すること
はなくなる。

【０３３０】図１１７は図１等に比較して、表示画面の
大きい液晶表示パネル１３３３を用いたビューファイン
ダの構成図である。ランプ１１は横置きにして、ビュー
ファインダの全長を短くしている。理解を容易にするた
め遮光カバー１１７１と液晶表示パネル１３３３等とは
離して図示しているが実際上に密着して配置される。遮
光カバー１１７１は観察者が見る方向を規定するために
用いられる。観察者があまり斜め方向から液晶表示パネ
ル１３３３を見ようとすると、遮光カバー１１７１によ
り液晶表示パネル１３３３の表示画面の周辺部が見えな
くなる。

【０３３１】そのため、観察者は液晶表示パネル１３３
３の表示画像を前記画面の正面から見るように心がけ
る。このように接眼カバー１３３３を配置するのはラン
プ１１から放射される光はフレネルレンズ５５２（又は
集光レンズ）により指向性の狭い光に変換され、観察者
は前記指向性の狭い光を見ることになるからである。指
向性が狭いため液晶表示パネル１３３３の正面以外は急
に画像が暗く見える。そのため遮光カバー１１７１を配
置して、表示画像が明るく見える方向から見るように観
察者を誘導するのである。

【０３３２】ただし、拡散板１５を配置することにより
視野角は拡大されている。拡散板１５の拡散度が高いほ
ど視野角（見る角度により表示画像が見えなくなるまで
の角度）が拡大される。しかし、表示画像は暗くなり、
表示コントラストも低下してしまう。そのため、拡散板
１５の拡散度をできるだけ低くする。そこで、遮光カバ
ー１１７１を用いて、表示画像を良好に見ることができ
る角度を強制的に規定させるのである。このように構成
することにより光源から放射される光を有効に利用し、
消費電力を低減できるのである。

【０３３３】液晶表示パネル１３３３の有効表示領域が
大きい場合、あるいはフレネルレンズ５５２の焦点距離
が長い場合は全長が長くなる場合があるので、図１１８
に示すように、ミラー７５１を用いて光路８７２を屈曲
させて構成すればよい。ランプ１１から放射される光は
ミラー７５１ｂで角度を屈曲されてフレネルレンズ５５
２に入射する。

【０３３４】図１１７では発光素子（ランプ１１）とし
て、小型蛍光放電管１１を用いるものとして図示した。
しかし、その発光素子は図８８に示すように小型蛍光管
８８２等であってもよい。その小型蛍光管８８２として
松下電器産業（株）が製造している品番Ｋ−Ｃ２１Ｔ２
６Ｅ８５Ｈ、Ｋ−Ｃ３０Ｔ２６Ｅ８５Ｈ等がある。これ
らの蛍光管は冷陰極方式でランプ消費電力も０．３３
Ｗ、０．４Ｗと少ない。

【０３３５】前記蛍光管８８２から放射される光を有効
に前面に出射できるように、蛍光管８８２の背面にかま
ぼこ状の反射板８８３を配置する。また、蛍光管８８２
からの光を良好に集光するため平板状のシリニドカルレ
ンズ８８１を配置する。発光手段が棒状の発光体である
ため同心円状のフレネルレンズ５５２である必要はなく
シリニドカルレンズ８８１でもよいからである。

【０３３６】蛍光管８８２の前面から放射された光は直
接シリニドカルレンズ８８１に入射し、集光されて液晶
表示パネル１３３３に入射する。蛍光管８８２の後面か
ら放射された光は反射板８３３で反射された後、シリニ
ドカルレンズ８８１に入射して、液晶表示パネル１３３
３に入射する。もちろん図１１７のように遮光カバー１
１７１を配置してもよい。

【０３３７】図８３では液晶表示パネル１３３３とフレ
ネルレンズ５５２間の距離ｄ２を使用時に伸張して用い
られるように構成している。図８７の構成でも同様のこ
とを実施できる。図８７のように液晶表示パネル１３３
３ｂを取り付けたケース８６１とランプ１１を取り付け
たケース８７１とをジャバラ８６２ｂで結合し、前記ジ
ャバラ８６２ｂを伸張、収縮させることにより表示パネ
ル１３３３とフレネルレンズ５５２間を調整できるよう
にすればよい。

【０３３８】図８７の構成では液晶表示パネル１３３３
が大きいため、ランプ１１と集光レンズ５５２間に一定
の距離が必要であるため、体積が大きい。これを解決す
るためには図８６のように構成すればよい。ビューファ
インダを不使用の場合は、図８６（ａ）のようにジャバ
ラ８６２ａをおりたたんでおく。使用時は図８６（ｂ）
のようにジャバラ８６２ａおよび８６２ｂを引きのば
し、集光レンズ５５２の焦点位置にランプ１１の発光部
がくるようにする。

【０３３９】液晶表示パネル１３３３、拡散板１５、集
光レンズ５５２はジャバラ８６２を介して一体として固
定されている。ジャバラ８６２は外光が進入することも
防止および、収縮のため等に用いるものであって、これ
に限定するものではない。たとえば、図８３に示すよう
に伸縮自在の筒状（１３２１ｂ）のものであってもよ
い。

【０３４０】観察者が液晶表示パネル１３３３の表示画
像を見やすい方向に調整するのは容易である。回転軸８
６３に回転可能なようにビスが固定されており、図８６
（ｂ）の点線、実線のように自由に回転、固定できる。
特にビデオカメラのモニタとして用いるとき有効であ
る。ビデオカメラで被写体を良好に撮影（撮像）するた
めにはビューファインダの見る位置を変化させる必要が
あるからである。

【０３４１】ランプ１１の頂点もしくは側面から放射さ
れる光を有効に利用するためには、図１１９のように構
成すればよい。ランプ１１の頂点部から放射される光８
７２は図１２０（ｂ）の光８７２ｄのようにミラー８８
３ａで反射されて表示パネル１３３３に向かう。もちろ
ん前面から放射される光８７２は直進して表示パネル１
３３３に向かう。ランプ１１の側面から放射される光
は、図１２０（ａ）に示すようにミラー８８３ｃ、８８
３ｂで反射され表示パネル１３３３に入射する。

【０３４２】図１２０のようにミラー８８３を用いて表
示パネル１３３３に斜め方向からの光を入射させること
により観察者が表示パネル１３３３の表示画像を見る時
の視角が広がる。つまり、多少眼の位置をずらせても表
示画像が急に暗くなることがなくなる。

【０３４３】図１２３のようにランプ１１ａ、１１ｂと
いうように複数の発光素子を用い、それぞれの発光素子
から放射される光を液晶表示パネル１３３３に斜めに
（光線１２３２ａ、１２３２ｂ）入射させても視角をひ
ろげることができる。したがって、本実施の形態のビュ
ーファインダにおいて、発光素子（ランプ１１）は１個
に限定するものではない。複数の発光素子を用いること
により視角がひろがり、表示画像をみやすくなるという
効果が発揮されるからである。

【０３４４】以上の本実施の形態におけるビューファイ
ンダは、一枚の液晶表示パネル１３３３で構成されるも
のであった。しかし、本発明のビューファインダは、こ
れに限定されず、例えば、図９５の構成のものをも含
む。

【０３４５】図９５において、９５２はＰＢＳ（偏光ビ
ームスプリッタ）であり、多数の光学メーカーが発売し
ている（たとえば、日本メレスグリオ様の０３ＰＢＳ０
２５等）。ＰＢＳ９５２の光合成面９５１には誘電体薄
膜が積層されＰ偏光またはＳ偏光を反射または通過す
る。

【０３４６】液晶表示パネル１３３３ａで変調された光
はＰＢＳ９５２の光合成面９５１で反射され（Ｐ偏光ま
たはＳ偏光）拡大レンズ１３３６に入射する。一方、液
晶表示パネル１３３３ｂで変調された光はＰＢＳ９５２
の光合成面９５１を通過し（Ｓ偏光またはＰ偏光）拡大
レンズ１３３６に入射する。観察者は２つの液晶表示パ
ネル１３３６の画像を重ね合わせてみるため、画素数が
２倍となる。したがって、高精細表示を実現できる。な
お、ＰＢＳ９５２のかわりに光の半分を透過させるハー
フミラーを用いてもよい。

【０３４７】ハーフミラーを用いた場合は、ランプ１１
ａから放射された光は液晶表示パネル１３３３ａに入射
し、前記液晶表示パネル１３３３ａを出射した光がハー
フミラー（図９５のＰＢＳ９５２をハーフミラーとおき
かえて考えればよい）に入射する。ハーフミラーは前記
光の半分を拡大レンズ１３３６側に反射する。一方、ラ
ンプ１１ｂから放射された光は、液晶表示パネル１３３
３ｂに入射し、前記液晶表示パネル１３３３ｂを出射し
た光がハーフミラーに入射する。ハーフミラーは同様に
前記光の半分を拡大レンズ１３３６側に反射する。液晶
表示パネル１３３３ａの光学像と液晶表示パネル１３３
３ｂの光学像は半画素だけ位置をずらして２つの光学像
を重ね合わせる。

【０３４８】液晶表示パネルはブラックマトリックスが
形成されているため、一方の液晶表示パネル１３３３ａ
のブラックマトリックスの光学像上に、他方の液晶表示
パネル１３３３ｂの画素の光学像を重ね合わせる。前述
のように重ね合わせることにより、表示画像の精細度が
向上する。２枚の液晶表示パネルの映像信号のサンプリ
ングタイミングを半画素分ずらせることは言うまでもな
い。

【０３４９】同様に液晶表示パネル１３３３が３つ以上
の場合も考えられる。その構成を図１１６に示す。９５
３はダイクロイックミラーである。ランプ１１ａは赤色
に発光しているとし、前記ランプからの光は液晶表示パ
ネル１３３３ａに入射する。液晶表示パネル１３３３ａ
には赤色の映像信号が印加されているものとする。前記
液晶表示パネル１３３３ａで変調された赤色光はダイク
ロイックミラー９５３ａで反射され、拡大レンズ１３３
６に入射する。ランプ１１ｂは緑色に発光していると
し、液晶表示パネル１３３３ｂには緑色の映像信号が印
加されているとする。前記液晶表示パネル１３３３ｂで
変調された緑色光はダイクロイックミラー９５３を通過
し、拡大レンズ１３３６に入射する。またランプ１１ｃ
は青色に発光しているとし、液晶表示パネル１３３３ｃ
は青色の映像信号が印加されているものとする。前記液
晶表示パネル１３３３ｃで変調されて青色光はダイクロ
イックミラー９５３ａで反射し、拡大レンズ１３３６に
入射する。観察者（図示せず）は３つの液晶表示パネル
１３３３で変調されダイクロイックミラー９５３で合成
された画像を見ることになる。したがって画素数は１つ
の液晶表示パネル１３３３の３倍の画素数となり高精細
の画像表示を実現できるのである。

【０３５０】図１２０では２つのランプ１１を用いて視
角を改善する構成について説明をした。しかし、１つの
ランプ１１で視角を適的な方向に調整する方法がある。
この方法について図９６で説明をする。視角は観察者が
最も見やすい方向に設定すればよい。視角を調整するに
はランプ１１と液晶表示パネル１３３３の中心軸９６１
から、レンズ５５２中心を変化させればよい。つまり中
心軸がずれれば、液晶表示パネル１３３３に入射する主
光線の角度はかたむく。したがって、フレネルレンズ５
５２の位置をｘだけずらす、もしくは、ランプ１１の位
置を少し中心軸９６１からずらせばよい。ずらすことに
より観察者が最適に液晶表示パネル１３３３の表示画像
がみえる位置に調整することができる。この技術的思想
を、本実施の形態におけるビューファインダに適用する
ことにより最適視方向に観察者が容易に調整できる。

【０３５１】以上のことはビューファインダだけではな
く、たとえば電話器に取り付けられた表示領域９７１に
も適用できる。その説明図を図９７、図９８に示す。電
話器の表示領域９７１には相手先の電話番号等が表示さ
れ、前記表示はセキュリティ上他の人にはみられたくは
ない。本実施の形態におけるランプ１１、集光レンズ５
５２、表示パネル１３３３で構成される表示装置は表示
画像が見える視角（視野角）が狭い。したがって、電話
をかけている本人にしか見えず、セキュリティ上効果が
ある。しかし、視角が狭いため最適方向に主光線の方向
をむけなければ、電話を使用する当人も表示領域９７１
の表示画像が見えない。たとえば、図９８の場合、主光
線の方向がａのとき、観察者Ａは表示画像が見えるが、
それより背の低い観察者Ｂにはみえない。そこでランプ
１１の位置、もしくは集光レンズ５５２の位置を矢印方
向に移動させることにより観察者Ｂ（電話の使用者）の
みがみえるようにすることができる。

【０３５２】集光レンズ５５２の位置調整等はもちろん
自動で行うこともできる。使用者が受話器９７４をとっ
たとき、もしくはプッシュボタン部をおした時には電話
本体９７３に近づいている。その時に電話器本体９７３
にとりつけた赤外線ＬＥＤ９７５ａ−９７５ｄ（図９７
（ｂ）参照）より赤外線を発生し、使用者にあたって反
射する反射光を受光素子９７６で検出する。以上の作業
により使用者の背の高さ等の概略を知ることができる。
背の高さがわかれば、あらかじめ背の高さに対して設定
してある移動量ｘだけ集光レンズ５５２を移動させれば
よい。

【０３５３】図８３で説明したフレネルレンズ５５２お
よび拡散シート１５を用いるという技術的思想はビュー
ファインダのみに適用されるものではなく、図１２２
（ａ）に示すような投射型表示装置にも適用できる。発
光手段としてメタルハライドランプ１２２１ａが該当
し、凹面鏡１２２１ｂおよびＵＶＩＲカットフィルタ１
２２１ｃで照明光学系１２２１を構成する。フレネルレ
ンズ５５２は前記照明光学系１２２１からの光を略平行
光にして液晶表示パネル１３３３に入射させる。拡散シ
ート１５、フレネルレンズ５５２の溝がスクリーン（図
示せず）に投影されないようにするためのものである。
投射レンズ１２２２は液晶表示パネル１３３３の変調画
像をスクリーンに拡大投影する。

【０３５４】図１２２（ａ）は液晶表示パネル１３３３
にカラーフィルタ１２２３を具備させてカラー表示を行
うものである。カラーフィルタ１２２３がなくとも、図
１２２（ｂ）の構成でカラー画像を表示できる。照明光
学系１２２１から放射された白色光はダイクロイックミ
ラー９５３により青，緑，赤の３つの光に分離される。
液晶表示パネル１３３３にはマイクロレンズ１２２５が
マトリックス状に配置されたマイクロレンズアレイ１２
２４がはりつけられている。１つのマイクロレンズ１２
２５は３つの画素２４４（青，緑，赤の３つので１つの
組）に対応する。前記青色光はマイクロレンズ１２２４
により画素２４４ｂに入射し、緑光は画素２４４ｂ，赤
色光は画素２４４ｃに入射する。したがって、カラーフ
ィルタ１２２３がなくともカラー表示を行える。

【０３５５】本実施の形態の技術的思想は他の装置にも
適用できる。たとえば、図１２３に示すメガネなし立体
表示装置（３Ｄディスプレイシステム）にも応用でき
る。１２３１はイメージスプリッタであり液晶表示パネ
ル１３３３の１つ１つの画素に正しく位置合せされてい
る。発光素子（ランプ１１ａ，１１ｂ）には、それぞれ
反射ミラー８３３ａまたは８３３ｂが配置されており、
フレネルレンズ５５２に向かって光を放射する。各発光
素子はフレネルレンズ５５２の略焦点位置に配置され
る。

【０３５６】ランプ１１ａの主光線１２３２ａは、フレ
ネルレンズ５５２（もしくは液晶表示パネル１３３３）
の法線に対し角度＋θ傾いている。一方、ランプ１１ｂ
の主光線１２３２ｂはフレネルレンズ５５２（もしくは
液晶表示パネル１３３３）の法線に対し角度−θ傾いて
いる。イメージスプリッタ１２３１は開口部１２４１と
遮光部１２４２とが交互に形成されている（図１２４参
照）。遮光部１２４２はマトリックス状あるいはストラ
イプ状が例示される。

【０３５７】図１２４は本実施の形態の３Ｄディスプレ
イシステムの説明図である。液晶表示パネル１３３３に
はランプ１１からの光が入射する。主として主光線１２
３２ａが右眼画像１２４４の画素を通過し、主光線１２
３２ｂが左眼画像１２４３の画素を通過する。イメージ
スプリッタ１２３１の遮光部１２４２は観察者１２４５
の左眼には右眼画像１２４４の画素を通過した光が到達
しないように、かつ、右眼には左眼画像１２４３の画素
を通過した光が到達しないようにする働きをもつ。ま
た、イメージスプリッタ１２３１の開口部１２４１は観
察者１２４５の左眼に左眼画像１２４３の画素を通過し
た光が到達するように、かつ、右眼には右眼画像１２４
４の画素を通過した光が到達するようにする働きをも
つ。当然に左眼画像１２４３の画素には左眼用の映像を
右眼画像の画素には右眼用の映像を液晶表示パネル１３
３３に表示させる。これは１画素ごとに右眼用の映像信
号と左眼用の映像信号とをアナログスイッチ等で切りか
えて、液晶表示パネル１３３３に入力する１つの映像信
号とすれば実現できる。

【０３５８】図１２４では小型蛍光放電管を発光素子と
して用いるとしたが、図５２に示すように平面蛍光ラン
プ５２１（たとえばウシオ電機（株）品番ＵＦＵ０７Ｅ
８５２）を発光素子として用いることもできる（図１２
５参照）。また、図５１のＬＥＤ等も用いることが出来
る。図１２５に示すように、平面蛍光ランプ５２１に
は、裏面に昇圧コイル１２５１が接続されている。発光
素子は１つでもよい。また、フレネルレンズ５５２のか
わりにプラスチック等からなる凸レンズ１２５２等を用
いてもよい。集光機能としては同様であるからである。
凸レンズは平面、もしくは曲率半径の大きい面を平面蛍
光ランプ５２１側に向ける。これは、正弦条件を満足し
やすくして、液晶表示パネル１３３３の表示画像の輝度
均一性を良好にするためである。

【０３５９】ただし、凸レンズは平凸レンズに限定する
ものではなく両凸レンズでもよい。また、図１２３のイ
メージスプリッタ１２３１としてレンチキュラスクリー
ン（レンズ）を用いてもよい。レンチキュラスクリーン
にはかまぼこ状のレンズが形成されており、前記レンズ
により左眼用の透過光と右眼用の透過光とを選択制御で
きることにはかわりがないからである。たとえば、レン
チキュラレンズ（レンチキュラスクリーン）を液晶表示
パネル１３３３に付加した構成としては図１２７の構成
が例示される。

【０３６０】図１２３はイメージスプリッタ１２３１を
用いて左眼用の光と右眼用の光とを分離するものであっ
た。同一の機能は図１３４に示すようにプリズム板１３
４１を用いても実現できる。プリズム板１３４１は三角
状の板である。

【０３６１】集光手段１２５２から出射された指向性の
狭い光はプリズム板１３４１に入射し、スネルの法則に
従って光の進行方向を変化させられる。一つのプリズム
板１３４１の三角形には２つの隣接した画素電極２４４
が対応している。プリズム板１３４１を通過する“点
線”の光線は右眼用の画像を表示する画素２４４ｂを通
過する。一方“実線”の光線は左眼用の画像を表示する
画素２４４ａを通過する。したがって、プリズム板１３
４１によって右眼用と左眼用の光が形成され、アクティ
ブマトリックス型の液晶表示パネル１３３３は一画素ご
とに交互に右眼用と左眼用を表示することにより観察者
は立体（３Ｄ）表示を見ることができる。

【０３６２】なお、プリズム板１３４１の三角形のつぎ
目が目立つ場合はプリズム板１３４１と液晶表示パネル
１３３３間もしくは液晶表示パネル１３３３の光出射側
に散乱手段（拡散板１５）を配置すればよい。したがっ
て、ビューファインダに拡散板１５を用いるという技術
的思想が３Ｄにも生かされているのである。

【０３６３】図１３４等はプリズム板１３４１を用いて
右眼用の光を左眼用の光を形成するものであった。その
他図１３５に示す方法によっても実現できる。

【０３６４】図１３５において、ランプ１２２１ａから
の光は放物面鏡１２２１ｂにより略平行光の光（指向性
の狭い光）に変換され出射される。出射された光はＵＶ
ＩＲカットフィルタ１２２１ｃにより赤外線と紫外線と
がカットされて可視光のみが出射される。前記光はハー
フミラー１３５１により半分の光が点線のように反射さ
れ、通過した光はミラー１３５２により実線のように反
射される。なお、ハーフミラー１３５１とミラー１３５
２はダイクロイックミラーもしくはダイクロイックプリ
ズムであってもよい。

【０３６５】液晶表示パネル１３３３にはマイクロレン
ズアレイ１２２５が光結合剤で貼り付けられており、２
つの画素２４４ａ、２４４ｂに対して１つのマイクロレ
ンズ１２２５が対応している。マイクロレンズ１２２５
により点線の光は画素２４４ａを通過し、実線の光は画
素２４４ｂを通過する。これが左眼用の光と右眼用の光
となる。以上のように構成すれば、図１２４と同様に３
Ｄ表示を行うことができる。

【０３６６】以上の３Ｄディスプレイシステムは、一つ
の液晶表示パネル１３３３において一画素ごとに左眼用
の画像と右眼用の画像を交互に表示するものであった。
しかし、前記構成では片目について考えれば液晶表示パ
ネルの画素数の１／２しか見えないことになる。つまり
液晶表示パネルの画素数が１／２の表示画面をみている
のと同様となる。

【０３６７】この課題を解決する３Ｄディスプレイシス
テムの構成を図１２９に示す。イメージスプリッタ１２
３１等に採用していない。２つのランプ１１の主光線が
液晶表示パネル１３３３の法線に対してθの角度傾いて
いる点、集光手段（レンズ１２５２）がランプ１１が放
射する光を指向性の狭い光に変換する点は図１２３と同
様である。つまり、主としてランプ１１ａからの光は左
眼用の光となり、発光素子１１ｂからの光は右眼用の光
となる。十分、液晶表示パネル１３３３から出射される
光の指向性が狭いからである。液晶表示パネル１３３３
としてはアクティブマトリックス型のＴＮ液晶表示パネ
ルを採用する。

【０３６８】図１３１は液晶表示パネル１３３３に印加
する映像信号を作製する回路のブロック図である。再生
装置ａ、再生装置ｂは、水平走査期間（Ｈ期間）で同期
をとって映像信号を出力できるものである。同期は同期
回路１３１１により行なう。これらの同期をとる方法、
装置は映像分野の当事者であれば容易に構成できるので
説明を省略する。再生装置ａおよびｂから読みだした映
像信号は、Ａ／Ｄ変換器１３１３によりアナログ−デジ
タル変換され、ＳＲＡＭからなるメモリ１３１４ａ、１
３１４ｂにデータとして保持される。メモリａ、ｂから
は切り換え回路１３１５のスイッチを切り換えることに
より選択的に読み出す。読み出された映像データはＤ／
Ａ変換器１３１６によりデジタル−アナログ変換され、
かつ水平同期信号等を付加されビデオ信号となり図１９
のスイッチＳＷ１のａ端子に加えられる。

【０３６９】メモリａからの読み出しは１フィールド
（１Ｆ）の１／２期間（倍速読み出し）で読み出す。残
りの１／２期間は０データ（映像データなし＝黒表示
（無表示））がＤ／Ａ変換器１３１６に転送される。同
様にメモリｂからの読み出しは１フィールド（１Ｆ）の
１／２期間で読み出し、残りの１／２期間は０データ
（映像データなし＝黒表示（無表示））がＤ／Ａ変換器
１３１６に転送される。つまり、第１フィールドの１／
２期間は左眼用の映像信号が、残りの１／２期間が無表
示に、次の第２フィールドの１／２期間は右眼用の映像
信号が、残りの１／２期間が無表示のビデオ信号がＤ／
Ａ変換器１３１６から出力されるのである。なお、前述
で１／２期間としたのは説明の便宜のためおよび回路構
成の容易性のためであり、これに限定するものではな
い。たとえば３／４期間に映像信号が、残りの１／４期
間が無表示であってもよい。また、１フィールドに限定
するものでもなく、１フレームであってもよい。たとえ
ば、１フレームの１／２期間（＝２フィールド）に左眼
用の映像信号が、残りの１／２期間が無表示であっても
よい。ただし、左眼用の映像信号が表示される間隔が長
くなるとフリッカが発生する、あるいは表示画像に連続
性がなくなり動画がぎこちなくなるという問題が発生す
る。静止画の場合は映像信号の表示間隔が長くなっても
よいが動画表示の場合は問題となるであろう。この意味
からも、左眼用の映像信号の出現間隔は１フレーム（＝
２フィールド）ことが好ましい。

【０３７０】図１３０は液晶表示パネル１３３３の画像
表示状態と２つの発光素子１１ａ、１１ｂの点灯タイミ
ング及び液晶表示パネル１３３３の画素電極に印加する
信号極性とを図示したものである。

【０３７１】まず、液晶表示パネル１３３３の表示状態
について説明する（図の左から２列目）。（１）は無表
示状態を示す（なお、無表示状態は、液晶表示パネルの
有効表示領域を斜線で示す）。また、映像表示は説明を
容易にするため“Ｆ”の文字を例とし、左眼用の表示は
実線で右眼用の表示は点線で示すものとする。（２）に
おいて表示画面の上から順次映像が表示され、（３）は
一画面全体が表示された状態を示す。次に（４）では画
面の上方向から無表示状態となっていく。（５）は完全
に無表示（黒表示）となった状態を示す。なお、（２）
から（５）は量子的に移りかわるのではなく連続して行
なわれる。つまり、液晶表示パネル１３３３はゲートド
ライブ回路（図示せず）が１水平走査期間（１Ｈ）ごと
にゲート信号線にＴＦＴのオン電圧を印加し、順次、ゲ
ート信号線にオン電圧を走査することにより行なう。

【０３７２】（２）から（５）において任意の画素は１
フィールド（１Ｆ）の期間の１／２時間映像表示されて
いることになる。また、この時は、左眼用発光素子１１
ａが点灯（オン）し、右眼用発光素子１１ｂが消灯（オ
フ）する。したがって、液晶表示パネル１３３３には左
眼用の映像表示されており、前記発光素子１１ａが放射
する光により前記映像表示の光学像が観察者の左眼に到
達する。黒表示（無表示）とするのは、アクティブマト
リックス型液晶表示パネル（というよりは、液晶表示パ
ネル）はメモリ性があるからである。メモリ性とは画素
電極２４４に書き込まれた信号は、次に前記画素電極２
４４に信号が印加されるまで保持される性質をいう。も
し、黒表示を行なわなければ、左眼用の表示と右眼用の
表示が液晶表示パネル１３３３に同時に表示される状態
がおこるからである。同時に表示されれば左眼用ランプ
１１ａと右眼用ランプ１１ｂを交互にオンオフさせて
も、左眼用の映像が右眼に、右眼用の映像が左眼に到達
し、３Ｄ表示とはならない。図１３０に示すように、左
眼用の映像を表示した後、いったんすべての画素電極２
４４に保持された電圧をリセット（消去）し、新たに右
眼用の映像を表示すれば、左眼用の映像と右眼用の映像
をそれぞれ選択的に左眼、右眼に到達させることができ
る。

【０３７３】（６）から（９）は右眼用の映像を表示し
ていることを示している。その際左眼用ランプ１１ａは
消灯（オフ）し、右眼用ランプ１１ｂが点灯（オン）さ
せる。液晶表示パネル１３３３には画面の上端から右眼
用の映像を表示させていき、（７）のように完全に右眼
用の映像を表示させた後、（８）の如く上部より黒表示
にしていく。上記（２）から（５）の状態（左眼用の映
像表示状態）と、（６）から（８）の状態（右眼用の映
像表示状態）を１フレームごとに繰り返す。

【０３７４】なお、左眼用ランプ１１ａは（２）の表示
状態で点灯させるとしたがこれに限定するものではな
く、（１）の表示状態のように点灯させてもよい。同様
に右眼用ランプ１１ｂは（５）の表示状態で点灯させて
もよい。

【０３７５】図１３０の左端欄は画素電極２４４に印加
する信号の極性を示している。対向電極２４３の電位に
対して正極性を“＋”で、負極性を“−”で示してい
る。一画素電極２４４の行（横方向）には同一極性の信
号を印加する。また、一行ごとに極性を反転させる。つ
まり、図１３０（ａ）において画素電極７４ａと７４ｂ
とは同一極性が、画素電極２４４ａと２４４ｃとは反対
極性の信号が印加される。

【０３７６】次のフィールド（図１３０（ｂ））では各
画素電極の信号極性は、前のフィールド（図１３０
（ａ））と逆となるようにする。つまり、図１３０
（ａ）の画素電極２４４ｃは“−”極性が印加されてい
るが、図１３０（ｂ）では“＋”極性が印加される。こ
のように１フィールドごとに画素電極２４４に印加する
信号極性を反転させることにより、フリッカの発生を防
止でき、良好な画像表示を実現できる。

【０３７７】図１３０は集光手段（レンズ１２５２）を
用いて、ランプ１１ａが放射する光を左眼に、ランプ１
１ｂが放射する光を右眼に入射させるものであった。前
記集光手段のかわりに図１２７に示すようにレンチキュ
ラレンズ１２７１を用いても、同様の３Ｄ表示を実現で
きる。なお、液晶表示パネル１３３３の映像表示状態お
よび発光素子（ランプ１１ａ、１１ｂ）の発光状態等に
図１３０に示したのと同様である。ただし、ランプ１１
ａと１１ｂはいれかえて考える必要があるが基本的な問
題はない。

【０３７８】図１２８にレンチキュラレンズ１２７１部
を通過する光路等の説明図である。レンチキュラレンズ
１２７１ａは光結合剤９０１ａを介してアレイ基板２４
２とオプティカルカップリング（ＯＣ）されており、ま
た、レンチキュラレンズ１２７１ｂは光結合剤９０１ｂ
を介して対向基板２４１とＯＣされている。これは界面
反射等を防止する等のためである。

【０３７９】ランプ１１ａから放射された光（実線）は
レンチキュラレンズ１２７１ａに入射し、液晶表示パネ
ル１３３３の画素電極２４４を通過してかつ、レンチキ
ュラレンズ１２７１ｂで屈折されて右眼に入射する。一
方、ランプ１１ｂから放射された光（点線）はレンチキ
ュラレンズ１２７１ａに入射し、同様に液晶表示パネル
１３３３の画素電極２４４を通過し、かつレンチキュラ
レンズ１２７１ｂで屈折されて左眼に入射する。

【０３８０】以上のことから、ランプ１１ａと１１ｂか
ら放射される光は右眼および左眼に選択的に到達させる
ことができることが理解できる。つまりレンチキュラレ
ンズ１２７１は図１２９の集光手段（レンズ１２５２）
と同様の機能を有する。したがって、図１３０の表示方
法を実施すれば３Ｄ表示を行えるのである。

【０３８１】ランプを２つ具備するという技術的思想は
図１３９の構成でも実現できる。遮光板１３９３、遮光
パターン１３９２には、１つのマイクロレンズ１２２５
に対し、２つの微小穴（１３９１ａ、１３９１ｂ）を形
成されている。穴１３９１ａから放射する光をマイクロ
レンズ１２２５により右眼用の光とし、穴１３９１ｂか
ら放射する光を同様にマイクロレンズ１２２５により左
眼用の光とする。以上のようにすれば１枚のマイクロレ
ンズアレイ１２２４で指向性の良好な左眼用の光と右眼
用の光を作製できる。またマイクロレンズアレイでなく
とも図１２６のセルホック（円筒）レンズアレイでも実
現できる。

【０３８２】本実施の形態の３Ｄディスプレイでは点光
源とみなせるランプ１１を用いているため、液晶表示パ
ネル１３３３を出射する光の指向性が狭い。したがっ
て、左眼用と右眼用の光を良好に分離することができ
る。また、２つのランプ１１から放射される主光線の角
度を＋θおよび−θとすることにより、観察者が液晶表
示パネル１３３３の画面中央部で良好に表示画像を見る
ことができる。また、主光線の角度を変化させることは
容易である。また、ランプ１１の位置を変化させること
も容易である。たとえば、図３３の点線位置に発光素子
（ランプ１１）を移動させれば、表示パネル２２３の表
示画像を斜め方向からみたときに３Ｄ表示になるように
することができる。

【０３８３】ランプを２つ具備する３Ｄディスプレイシ
ステムでは、観察者が最適に３Ｄ画像を見えるように調
整することが容易である。図１３２に示すようにランプ
１１から放射される角度θを調整すればよい。たとえ
ば、図１３２（ａ）で示すように表示パネル１３３３の
表示画面から観察者の眼１４０１が比較的離している時
（比較的遠くから表示画面を見ている時）は角度θ₁を
小さくする。一方、図１３２（ｂ）のように観察者の眼
１４０１が比較的、表示画面に近いときは角度θ２を大
きくすればよい。

【０３８４】より具体的に図１３３のように構成をす
る。アーム１４１２ａ、１４１２ｂには反射ミラー８３
３を有するランプ１１がビス１４１１ａ、１４１１ｂが
取り付けられており、前記アーム１４１２の一端はビス
１４１１ｃで調整板１４１４に取り付けられている。ま
た、ビス１４１１ａ、１４１１ｂによりスライド板１４
１３の穴にアーム１４１２が取り付けられている。

【０３８５】調整板１４１４を右方向に引っぱることに
より２つのランプ１１間がひらく。また、押し込むこと
によりランプ１１間の距離はせばまる。以上のように調
整板１４１４を観察者が調整することにより、最適に３
Ｄ表示が見られるようにすることが容易にできる。

【０３８６】

【発明の効果】本発明のビューファインダは、発光素子
の小さな発光体から広い立体角に放射される光をフレネ
ルレンズ又は放物面鏡等で平行に近く指向性の狭い光に
変換し、液晶表示パネル１３３３で変調して画像を表示
するので、消費電力が少なく、輝度むらも少ない。しか
も、ランプ１１の駆動回路も従来のビューファインダの
ようにバックライトを用いるものに比較して単純な構成
となるため、コンパクトで軽量のビューファインダを提
供できる。液晶表示パネルとしてＰＤ液晶表示パネルを
用いれば、ＴＮ液晶表示パネルに比較して消費電力をさ
らに低減できる。

【０３８７】また、フレネルレンズ５２２等と液晶表示
パネル１３３３間に拡散板１５を配置することにより、
液晶表示パネル１３３３の画素２４４とフレネルレンズ
５２２の溝とが干渉してモアレを生ずることを、また、
フレネルレンズの溝が視覚的に認識されることを抑制で
きるから良好な画像表示を実現できる。その上、拡散板
１５をＰＤ液晶表示パネルとすることにより任意の視野
角および表示画像のブライトネス（輝度、明るさなど）
調整を行なうことができる。また、ランプ１１として点
光源とみなせるものを使用できるから、良好な３Ｄ表示
をも実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態のビューファインダの断面図であ
る。

【図２】本実施の形態のビューファインダの光源部の断
面図である。

【図３】本実施の形態のビューファインダの光源部の断
面図である。

【図４】本実施の形態のビューファインダの光源部の断
面図である。

【図５】本実施の形態のビューファインダの説明図であ
る。

【図６】本実施の形態のビューファインダの光源部の断
面図である。

【図７】本実施の形態のビューファインダの光源部の説
明図である。

【図８】本実施の形態のビューファインダの光源部の断
面図である。

【図９】本実施の形態のビューファインダのランプの説
明図である。

【図１０】本実施の形態のビューファインダのランプの
説明図である。

【図１１】本実施の形態のビューファインダのランプの
説明図である。

【図１２】本実施の形態のビューファインダのランプの
説明図である。

【図１３】本実施の形態のビューファインダのランプの
説明図である。

【図１４】本実施の形態のビューファインダのランプの
説明図である。

【図１５】本実施の形態のビューファインダの説明図で
ある。

【図１６】本実施の形態のランプの駆動方法の説明図で
ある。

【図１７】本実施の形態のランプの駆動方法の説明図で
ある。

【図１８】本実施の形態のランプの駆動方法の説明図で
ある。

【図１９】本実施の形態のランプの駆動方法の説明図で
ある。

【図２０】本実施の形態のランプの駆動方法の説明図で
ある。

【図２１】本実施の形態のビューファインダの説明図で
ある。

【図２２】本実施の形態のビューファインダの説明図で
ある。

【図２３】高分子分散液晶表示パネルの断面図である。

【図２４】高分子分散液晶表示パネルの説明図である。

【図２５】本実施の形態のビューファインダの光源部の
断面図である。

【図２６】本実施の形態のビューファインダの光源部の
断面図である。

【図２７】本実施の形態のビューファインダの断面図で
ある。

【図２８】本実施の形態のビューファインダのランプの
説明図である。

【図２９】本実施の形態のビューファインダのランプの
断面図である。

【図３０】本実施の形態のビューファインダのランプの
断面図である。

【図３１】本実施の形態のビューファインダのランプの
説明図である。

【図３２】本実施の形態のビューファインダの光源部の
説明図である。

【図３３】本実施の形態のビューファインダの光源部の
説明図である。

【図３４】本実施の形態のビューファインダの光源部の
説明図である。

【図３５】本実施の形態のビューファインダの光源部の
説明図である。

【図３６】本実施の形態のビューファインダの光源部の
説明図である。

【図３７】本実施の形態のビューファインダのランプの
説明図である。

【図３８】本実施の形態のビューファインダの光源部の
斜視図である。

【図３９】本実施の形態のビューファインダの光源部の
斜視図である。

【図４０】本実施の形態のビューファインダの光源部の
斜視図である。

【図４１】本実施の形態のビューファインダの光源部の
斜視図である。

【図４２】本実施の形態のランプの駆動方法の説明図で
ある。

【図４３】本実施の形態のビデオカメラの説明図であ
る。

【図４４】本実施の形態のビデオカメラの説明図であ
る。

【図４５】本実施の形態のランプの駆動方法の説明図で
ある。

【図４６】本実施の形態のランプの駆動方法の説明図で
ある。

【図４７】本実施の形態のビューファインダのランプの
説明図である。

【図４８】本実施の形態のビューファインダの光源部の
説明図である。

【図４９】本実施の形態のビューファインダのランプの
駆動方法の説明図である。

【図５０】ＬＥＤの説明図である。

【図５１】ＬＥＤの説明図である。

【図５２】蛍光面発光素子の説明図である。

【図５３】本実施の形態のビデオカメラの説明図であ
る。

【図５４】本実施の形態の電子スチルカメラの説明図で
ある。

【図５５】本実施の形態のビューファインダの断面図で
ある。

【図５６】本実施の形態のビューファインダの断面図で
ある。

【図５７】本実施の形態のビューファインダの説明図で
ある。

【図５８】本実施の形態のビューファインダの説明図で
ある。

【図５９】本実施の形態のビューファインダの説明図で
ある。

【図６０】本実施の形態のビューファインダの説明図で
ある。

【図６１】本実施の形態のビューファインダの説明図で
ある。

【図６２】本実施の形態の表示装置の説明図である。

【図６３】本実施の形態の表示装置の説明図である。

【図６４】本実施の形態のビューファインダの説明図で
ある。

【図６５】本実施の形態のビューファインダの説明図で
ある。

【図６６】本実施の形態のビューファインダの説明図で
ある。

【図６７】本実施の形態のビューファインダの説明図で
ある。

【図６８】本実施の形態のビューファインダの説明図で
ある。

【図６９】本実施の形態のビューファインダの説明図で
ある。

【図７０】本実施の形態のビューファインダの説明図で
ある。

【図７１】本実施の形態のビューファインダの説明図で
ある。

【図７２】本実施の形態のビューファインダの説明図で
ある。

【図７３】本実施の形態のビューファインダの説明図で
ある。

【図７４】本実施の形態のビューファインダの説明図で
ある。

【図７５】本実施の形態のビューファインダの説明図で
ある。

【図７６】本実施の形態のビューファインダの説明図で
ある。

【図７７】本実施の形態のビューファインダの説明図で
ある。

【図７８】本実施の形態のビューファインダの説明図で
ある。

【図７９】本実施の形態のビューファインダの説明図で
ある。

【図８０】本実施の形態のビューファインダの説明図で
ある。

【図８１】本実施の形態のビューファインダの説明図で
ある。

【図８２】本実施の形態のビューファインダの斜視図で
ある。

【図８３】本実施の形態のビューファインダの断面図で
ある。

【図８４】本実施の形態のビューファインダの断面図で
ある。

【図８５】本実施の形態のビデオカメラの説明図であ
る。

【図８６】本実施の形態のビューファインダの説明図で
ある。

【図８７】本実施の形態のビューファインダの説明図で
ある。

【図８８】本実施の形態のビューファインダの説明図で
ある。

【図８９】本実施の形態のビューファインダの光源部の
説明図である。

【図９０】本実施の形態のビューファインダの光源部の
説明図である。

【図９１】本実施の形態のビューファインダの光源部の
説明図である。

【図９２】本実施の形態のビューファインダの説明図で
ある。

【図９３】本実施の形態のビューファインダの説明図で
ある。

【図９４】本実施の形態のビューファインダの説明図で
ある。

【図９５】本実施の形態のビューファインダの断面図で
ある。

【図９６】本実施の形態のビューファインダの説明図で
ある。

【図９７】本実施の形態の表示パネルの説明図である。

【図９８】本実施の形態のビューファインダの説明図で
ある。

【図９９】本実施の形態のビューファインダの断面図で
ある。

【図１００】本実施の形態のビューファインダの断面図
である。

【図１０１】本実施の形態のビューファインダの説明図
である。

【図１０２】本実施の形態のビューファインダの説明図
である。

【図１０３】本実施の形態のビューファインダの説明図
である。

【図１０４】本実施の形態のビューファインダの説明図
である。

【図１０５】本実施の形態のビューファインダの説明図
である。

【図１０６】本実施の形態のビューファインダの説明図
である。

【図１０７】本実施の形態のビューファインダの断面図
である。

【図１０８】本実施の形態のビューファインダの断面図
である。

【図１０９】本実施の形態のビューファインダの断面図
である。

【図１１０】本実施の形態のビューファインダの断面図
である。

【図１１１】本実施の形態のビューファインダの断面図
である。

【図１１２】本実施の形態のビューファインダの説明図
である。

【図１１３】本実施の形態のビューファインダの説明図
である。

【図１１４】本実施の形態のビューファインダの説明図
である。

【図１１５】本実施の形態のビューファインダの説明図
である。

【図１１６】本実施の形態のビューファインダの断面図
である。

【図１１７】本実施の形態のビューファインダの斜視図
である。

【図１１８】本実施の形態のビューファインダの断面図
である。

【図１１９】本実施の形態のビューファインダの断面図
である。

【図１２０】本実施の形態のビューファインダの説明図
である。

【図１２１】本実施の形態のビューファインダの説明図
である。

【図１２２】本実施の形態の表示装置の構成図である。

【図１２３】本実施の形態の表示装置の説明図である。

【図１２４】本実施の形態の表示装置の説明図である。

【図１２５】本実施の形態の表示装置の説明図である。

【図１２６】本実施の形態の表示装置に用いるレンズの
説明図である。

【図１２７】本実施の形態の表示装置の説明図である。

【図１２８】本実施の形態の表示装置の説明図である。

【図１２９】本実施の形態の表示装置の説明図である。

【図１３０】本実施の形態の表示装置の説明図である。

【図１３１】本実施の形態の表示装置の駆動方法の説明
図である。

【図１３２】本実施の形態の表示装置の駆動方法の説明
図である。

【図１３３】本実施の形態の表示装置の説明図である。

【図１３４】本実施の形態の表示装置の説明図である。

【図１３５】本実施の形態の表示装置の構成図である。

【図１３６】ビューファインダの外観図である。

【図１３７】従来のビューファインダの断面図である。

【図１３８】従来のビューファインダの光源部の説明図
である。

【図１３９】本実施の形態のビューファインダの説明図
である。

【図１４０】本実施の形態のビューファインダの設計例
である。

【図１４１】本実施の形態のビューファインダの設計例
である。

【図１４２】本実施の形態のビューファインダの設計例
である。

【図１４３】本実施の形態のビューファインダの設計例
である。

【図１４４】本実施の形態のビューファインダの放物面
鏡の設計例である。

【符号の説明】

１１ ランプ １２ 放物面鏡 １４ ベース基板 １５ 拡散（散乱）シート １６ ランプ電位端子 １６ａ，ｂ フィラメント端子 １６ｃ アノード端子 １７ ランプ用回路部品 ２０ 封止部材 ２１，２１ａ ランプケース ２２ 反射面 ２３ 蛍光体 ２４ フィラメント ２５ アノード電極 ２６ 緩衝部材 ２７ ソケット ２８ 端子 ２９ ハンダ ３０，３０ａ 突起 ３１ 反射膜 ３２ 光反射筒 １５ａ 拡散板 ４３ エンボス加工面 ５１ 光線 ５２ 有効表示領域 ７１ 低輝度部 ７２ ゴムキャップ ７３ 突起 ９１ 反射膜 １０１ 集光キャップ １０２ 集光プリズム １０３ 接着剤 １０４ 透明樹脂 １０５ 反射筒 １０６ 拡散板 １０７ 反射キャップ １１１ 透明導電膜（ＩＴＯ） １１２ 帯電防止膜 １２１ 導線 １３１ 金網 １６１ タイマー回路 １６２ 可変電源 １６３ 可変抵抗（可変電流素子） １７１ インバータ １７２ａ，ｂ アナログスイッチ １７３ａ，ｂ 電流制限抵抗 １８１ ホトセンサ １８２ オペアンプ １８３ 光検出回路 １８４ 発振回路 １８５ 増幅器 １９１ アンプ １９２ 位相分割回路 １９３ 出力切り換え回路 １９４ ドライブ回路制御部 １９５ ソースドライブ回路 １９６ ゲートドライブ回路 １９７，１９８ 電源 ２０１ａ，ｂ ＤＣＤＣコンバータ ２０２ バッテリー ２０４ 電流検出回路 ２１１ 外ワク ２１２ 絞りつまみ ２１３ 虹彩絞り ２４９ ソース信号線 ２３０ カラーフィルタ ２３１ 透明樹脂 ２４１ 対向電極基板 ２４２ アレイ基板 ２４３ 対向電極 ２４４ 画素電極 ２４５ 水滴状液晶 ２４６ ポリマー ２４７ 入射光 ２４８ 光変調層（液晶層） ２９１ 保護膜（ＳｉＯ₂） ３０１ 取付ガラス ３１１ 発光領域 ３１２ マーカ ３１３ くぼみ部 ３１４ 透明突起 ３３１ 拡散（散乱）部 ３３２ 拡散（散乱）点 ３８１ 透明ホルダー（樹脂樹脂） ３８２ ホルダー固定部 ３９１ 放物面鏡 ４０１ 凸部 ４１１ 拡散（散乱）板 ４２１ サーミスタ ４２２ コンパレータ ４２３ ＣＰＵ ４２４ スイッチ回路 ４２５ オペアンプ ４２６ ＦＥＴ ４３１ ビデオカメラ本体 ４３２ 撮像レンズ部 ４３３ スイッチ（ＳＷ） ４３４ 接続部 ４３５ 録画スイッチ ４７１ 封止樹脂 ５０１ 端子 ５０２ 発光体 ５０３ 樹脂レンズ ５０４ レンズ面 ５０５ レンズ面の頂点 ５０６ レンズ面の法線 ５０７ レンズ面の曲率中心 ５０８ レンズ面による発光体の像 ５２１ 面発蛍光ランプ ５３１ ＣＣＤセンサ ５３２ 発光素子電源回路 ５３３ 液晶表示パネル駆動回路 ５３４ 再生回路 ５４１ スチルカメラ本体 ５５１ 反射板 ５５２ 照明レンズ（凸レンズ） ５５３ 補助レンズ ６０１ レンズ面 ６０２ フレネル面 ６０３ 凸レンズ ６０４ フレネルレンズ ６１１ 平面部 ６２１ 導光板 ６２２ 拡散部 ６３１ プリズム板 ６４１ アイポイント ６８１ パネルホルダー ６９１ 表示部 ７１１ ソケット ７１２ つまみ ７１３ 収縮部１ ７１４ 収縮部２ ７１５ 光軸 ７５１ ミラー ８１１ 挿入部 ８２１ つまみ ８３１ 反射板 １３３６ｂ 凹レンズ ８５１ 留め具 ８６１ パネル取付部 ８６２ ジャバラ ８６３ 回転軸 ８６４ レンズ取付部 ８７１ ケース ８７２ 光線 ８８１ シリンドリカルレンズ ８８２ 小型蛍光管 ８８３ 反射板 ９０１ 透明接着剤 ９１１ だ円面鏡 ９１２ 遮光板 ９２１ 拡散部 ９３１ 円形絞り ９３２ 回折格子 ９５１ 光合成面 ９５２ ＰＢＳ ９５３ ダイクロイックミラー ９６１ 光軸 ９７１ 表示領域 ９７２ プッシュボタン部 ９７３ 電話器本体 ９７４ 受話器 ９７５ 赤外線ＬＥＤ ９７６ 受光素子 ９９１ 取付ホルダー １０１１ 透明基板 １０１２ 光吸収膜 １０２２，１０２３，１０２４，１０３１ 界面 １０３１ 界面 １０４１ ＰＤ液晶表示パネル １０４２ 信号発生源 １０４３ 信号振幅可変器 １０４４ 封止樹脂 １０４５ ガラス基板 １０４６ ＩＴＯ電極 １０４７ ＰＤ液晶層 １０５１ 光結合層 １０９１ 絞り １１１１ 導光体 １１２１ 反射膜 １１３１ 光ファイバー １１４１ 太陽光 １１４２ ホトセンサ １１４３ フレネルレンズ １１５１ ヒステリシスコンパレータ回路 １１５２ 光検出回路 １１５３ スイッチ回路 １１７１ 遮光カバー １２１１ 反射型フレネルレンズ １２２１ 光源 １２２１ａ メタルハライドランプ １２２１ｂ 凹面鏡 １２２１ｃ ＵＶＩＲカットミラー １２２２ 投射レンズ １２２３ カラーフィルタ １２２４ マイクロレンズアレイ １２２５ マイクロレンズ １２３１ イメージスプリッタ １２３２ 主光線 １２４１ 開口部 １２４２ 遮光部 １２４３ 左目画像 １２４４ 右目画像 １２４５ 観察者 １２５１ 昇圧コイル １２５２ 集光レンズ（凸レンズ） １２６１ セルホックレンズ １２７１ レンチキュラレンズ １３１１ 同期回路 １３１２ 再生装置 １３１３ Ａ／Ｄ変換回路 １３１４ フレームメモリ １３１５ 切り換え回路 １２１６ Ｄ／Ａ変換回路 １４０１ａ 右眼 １４０１ｂ 左眼 １４１１ ビス １４１２ アーム １４１３ スライド板 １４１４ 調整板 １３４１ プリズム板 １３５１ ハーフミラー １３５２ ミラー １３２１ ボデー １３２３ 取付金具 １３３１ 蛍光管ｂｏｘ １３３２ 接眼カバー １３３３ 液晶表示パネル １３３４ 偏光板 １３３５ 取付ホルダー １３３６ 拡大レンズ １３４１ 蛍光管の発光パターン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｂ 41/29 Ｈ０５Ｂ 41/29 Ｚ 41/392 41/392 Ｚ

Claims (75)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内面に蛍光体膜が形成されたケースと、
   前記ケースの内部に配置された熱電子を放出する熱電子
   放出手段と、前記熱電子放出手段から放出された熱電子
   を移動させるための電界を発生させる電界発生手段とを
   有する光発生手段と、 入射する光を変調し光学像を形成する光変調手段と、 前記光発生手段から放射される光を略平行光にして前記
   光変調手段に入射させる集光手段とを具備し、 前記電界発生手段の全部又は一部の形状は略平板状であ
   り、前記熱電子放出手段の全部又は一部の形状は線状若
   しくはらせん状であり、前記平板の厚み方向と前記熱電
   子放出手段の軸方向とが略一致していることを特徴とす
   るビューファインダ。
2. 【請求項２】 ケースの外面と内面のうち少なくとも一
   方に光反射膜が形成されていることを特徴とする請求項
   １記載のビューファインダ。
3. 【請求項３】 内面に蛍光体膜が形成されたケースと、
   前記ケースの外側に装着される光散乱性を有する樹脂性
   のカバーと、前記ケースの内部に配置された熱電子を放
   出する熱電子放出手段と、前記熱電子放出手段から放出
   された熱電子を移動させるための電界を発生させる電界
   発生手段とを有する光発生手段と、 入射する光を変調し光学像を形成する光変調手段と、 前記光発生手段から放射される光を略平行光にして前記
   光変調手段に入射させる集光手段とを具備し、 前記電界発生手段の全部又は一部の形状は略平板状であ
   り、前記熱電子放出手段の全部又は一部の形状は線状若
   しくはらせん状であり、前記平板の厚み方向と前記熱電
   子放出手段の軸方向とが略一致し、 前記ケースと前記カバー間に間隙があることを特徴とす
   るのビューファインダ。
4. 【請求項４】 ケースの外面に光散乱性を有する散乱手
   段が略点状に形成もしくは配置されていることを特徴と
   する請求項１または２記載の記載のビューファインダ。
5. 【請求項５】 ケースは、前記熱電子放出手段および前
   記電界発生手段に電圧または電流を印加するための端子
   が一方の面に設けられている筒状の管であり、 前記管の一方の面の直径はその他方の面の直径よりも大
   きいことを特徴とする請求項１または請求項２または請
   求項３記載のビューファインダ。
6. 【請求項６】 内面に蛍光体膜が形成されたケースと、
   前記ケースの内部に配置された熱電子を放出する熱電子
   放出手段と、前記熱電子放出手段から放出された熱電子
   を移動させるための電界を発生させる電界発生手段とを
   有する光発生手段と、 入射する光を変調し光学像を形成する光変調手段と、 前記光発生手段から放射される光を略平行光にして前記
   光変調手段に入射させる集光手段とを具備し、 前記光変調手段の表示領域の法線に対して、前記熱電子
   放出手段の軸方向が、３０度以上６０度以内の角度にさ
   れていることを特徴とするビューファインダ。
7. 【請求項７】 内面に蛍光体膜が形成されたケースと、
   前記ケースの内部に配置された熱電子を放出する熱電子
   放出手段と、前記熱電子放出手段から放出された熱電子
   を移動させるための電界を発生させる電界発生手段とを
   有する光発生手段と、 入射する光を変調し光学像を形成する光変調手段と、 前記光発生手段から放射される光を略平行光にして前記
   光変調手段に入射させる集光手段とを具備し、 前記ケースの外面に導電体が配置もしくは形成されてい
   ることを特徴とするビューファインダ。
8. 【請求項８】 導電体はＩＴＯであり、前記ＩＴＯは所
   定電位に固定されていることを特徴とする請求項７記載
   のビューファインダ。
9. 【請求項９】 導電体は導線または導体網であり、前記
   導電体は所定電位に固定されていることを特徴とする請
   求項７記載のビューファインダ。
10. 【請求項１０】 内面に蛍光体膜が形成されたケース
    と、前記ケースの内部に配置された熱電子を放出する熱
    電子放出手段と、前記熱電子放出手段から放出された熱
    電子を移動させるための電界を発生させる電界発生手段
    とを有する光発生手段と、 入射する光を変調し光学像を形成する光変調手段と、 前記光発生手段から放射される光を略平行光にして前記
    光変調手段に入射させる集光手段とを具備し、 前記ケースの外面に光反射性を有する導電体が配置もし
    くは形成され、 前記導電体は所定電位にされていることを特徴とするビ
    ューファインダ。
11. 【請求項１１】 光発生手段が点灯時、前記電界発生手
    段に印加される信号は３０（Ｖ）以下の直流電圧である
    ことを特徴とする請求項７または請求項１０記載のビュ
    ーファインダ。
12. 【請求項１２】 アノードおよびフィラメントを有し、
    蛍光体を紫外線で励起することにより光を発生する発光
    素子の駆動方法であって、 第１の端子と前記アノード間に電流制限手段を配置し、 前記第１の端子に第１の電圧を印加することにより、前
    記アノードに放電開始電圧以上の電圧を印加して前記発
    光素子を発光させ、 次に、前記アノードに印加する電圧が、放電維持電圧以
    上となるように前記第１の端子に、前記第１の電圧より
    の小さい第２の電圧を印加することを特徴とする発光素
    子の駆動方法。
13. 【請求項１３】 アノードおよびフィラメントを有し、
    蛍光体を紫外線で励起することにより光を発生する発光
    素子の駆動方法であって、 前記フィラメントに電流を印加し、かつ、前記アノード
    に放電維持電圧以下の第３の電圧を印加した後、 前記アノードに、放電開始電圧以上の第４の電圧を前記
    アノードに印加し、前記発光素子の発光を開始させるこ
    とを特徴とする発光素子の駆動方法。
14. 【請求項１４】 第４の電圧を印加する時間は２マイク
    ロ秒以上であるとを特徴とする請求項１２記載の発光素
    子の駆動方法。
15. 【請求項１５】 アノードおよびフィラメントを有し、
    蛍光体を紫外線で励起することにより光を発生する発光
    素子の駆動回路であって、 放電維持電圧以上の第３の電圧を発生させる第１の信号
    発生手段と、 第５の電圧を発生させる第２の信号発生手段と、 前記フィラメントに電流を供給する第３の信号発生手段
    と、 前記信号発生手段を制御する制御手段と、 前記第１の電圧発生手段と前記アノード間に配置された
    電流制限手段とを具備し、 前記第２の電圧発生手段は、前記第４の電圧を前記アノ
    ードに印加できるように前記アノードと接続され、 前記制御手段は、前記アノードに第３の電圧を印加しか
    つ前記フィラメントに電流を供給した状態で、前記第５
    の電圧を前記アノードに重畳して印加することによりア
    ノードに印加される電圧を放電開始電圧以上にすること
    を特徴とする発光素子の駆動回路。
16. 【請求項１６】 アノードおよびフィラメントを有し、
    蛍光体を紫外線で励起することにより光を発生する発光
    素子の駆動方法であって、 前記フィラメントに電流を印加し、かつ、前記アノード
    に放電開始電圧以上の電圧を印加して前記発光素子を発
    光させ、 その後、前記フィラメントへの電流供給を停止すること
    を特徴とする発光素子の駆動方法。
17. 【請求項１７】 内面に蛍光体膜が形成されたケース
    と、前記ケースの内部に配置された熱電子を放出する熱
    電子放出手段と、前記熱電子放出手段から放出された熱
    電子を移動させるための電界を発生させる電界発生手段
    とを有する光発生手段と、 入射する光を変調し光学像を形成する光変調手段と、 前記光発生手段から放射される光を略平行光にして前記
    光変調手段に入射させる集光手段とを有するビューファ
    インダの駆動方法であって、 前記光変調手段を画像非表示状態で、前記フィラメント
    に電流を印加し、かつ、前記アノードに放電開始電圧以
    上の電圧を印加して前記発光素子を発光させ、 次に、前記フィラメントへの電流供給を停止し、 次に、前記光変調手段を画像表示状態とすることを特徴
    とするビューファインダの駆動方法。
18. 【請求項１８】 内面に蛍光体膜が形成されたケース
    と、前記ケースの内部に配置された熱電子を放出する熱
    電子放出手段と、前記熱電子放出手段から放出された熱
    電子を移動させるための電界を発生させる電界発生手段
    とを有する光発生手段と、 入射する光を変調し光学像を形成する光変調手段と、 前記光発生手段から放射される光を略平行光にして前記
    光変調手段に入射させる集光手段と、 前記電界発生手段に流す電流を変化させる電流制御手段
    と、 前記ケース温度を検出する温度検出手段とを具備し、 前記電流制御手段は、前記温度検出手段から出力される
    温度データに基づき、前記電界印加手段に流す電流を変
    化させることを特徴とするビューファインダ。
19. 【請求項１９】 電流制御手段は、前記ケースが所定温
    度以下のときに、前記電界印加手段に流す電流を多くす
    ることを特徴とする請求項１８記載のビューファイン
    ダ。
20. 【請求項２０】 内面に蛍光体膜が形成されたケース
    と、前記ケースの内部に配置された熱電子を放出する熱
    電子放出手段と、前記熱電子放出手段から放出された熱
    電子を移動させるための電界を発生させる電界発生手段
    とを有する光発生手段と、 入射する光を変調し光学像を形成する光変調手段と、 前記光発生手段から放射される光を略平行光にして前記
    光変調手段に入射させる集光手段と、 放電維持電圧以上の第３の電圧を発生させる第１の電圧
    発生手段と、 放電開始電圧以上の第４の電圧を発生させる第２の電圧
    発生手段と、 前記熱電子放出手段に電流を供給する第３の信号発生手
    段と、 前記信号発生手段を制御する制御手段と、 前記第１の電圧発生手段と前記電界発生手段間に配置さ
    れた電流制限手段とを具備し、 前記第２の電圧発生手段は、前記第４の電圧を前記電界
    発生手段に印加できるように前記電界発生手段と接続さ
    れ、 前記制御手段は、前記電界発生手段に第３の電圧を印加
    しかつ前記熱電子放出手段に電流を供給した状態で、前
    記第４の電圧を前記電界発生手段に印加するように制御
    することを特徴とするビューファインダ。
21. 【請求項２１】 内面に蛍光体膜が形成されたケース
    と、前記ケースの内部に配置された熱電子を放出する熱
    電子放出手段と、前記熱電子放出手段から放出された熱
    電子を移動させるための電界を発生させる電界発生手段
    とを有する光発生手段と、 入射する光を変調し光学像を形成する光変調手段と、 前記光発生手段から放射される光を略平行光にして前記
    光変調手段に入射させる集光手段と、 前記電界発生手段に電流を供給する第１の信号発生手段
    と、 外部光の強度を検出する外部光検出手段とを具備し、 前記第１の信号発生手段は、前記外部光検出手段からの
    データに基づき、前記電界発生手段に供給する電流を制
    御することを特徴とするビューファインダ。
22. 【請求項２２】 内面に蛍光体膜が形成されたケース
    と、前記ケースの内部に配置された熱電子を放出する熱
    電子放出手段と、前記熱電子放出手段から放出された熱
    電子を移動させるための電界を発生させる電界発生手段
    とを有する光発生手段と、 入射する光を変調し光学像を形成する光変調手段と、 前記光発生手段から放射される光を略平行光にして前記
    光変調手段に入射させる集光手段と、 前記電界発生手段に電流を供給する第１の信号発生手段
    と、 前記光発生手段の発光強度を検出する発光強度検出手段
    とを具備し、 前記第１の信号発生手段は、前記発光強度検出手段から
    のデータに基づき前記電界発生手段に供給する電流を制
    御することを特徴とするビューファインダ。
23. 【請求項２３】 白色光を発生する光発生手段と、 入射する光を変調し光学像を形成する光変調手段と、 前記光発生手段から放射される光を略平行光にして前記
    光変調手段に入射させる凹面鏡と、 前記光発生手段と前記光変調手段間に配置された光学的
    ローパスフィルタとを具備することを特徴とするビュー
    ファインダ。
24. 【請求項２４】 光学的ローパスフィルタは回折格子で
    あることを特徴とする請求項２３記載のビューファイン
    ダ。
25. 【請求項２５】 白色光を発生する光発生手段と、 入射する光を変調し光学像を形成する光変調手段と、 前記光発生手段から放射される光を略平行光にして前記
    光変調手段に入射させる凹面鏡と、 前記光発生手段と前記光変調手段間に配置された光学的
    ローパスフィルタとを有するビューファインダと、 撮像手段とを具備することを特徴とするビデオカメラ。
26. 【請求項２６】 凹面鏡は放物面鏡であり、かつ、前記
    放物面鏡の反射面は複数の略平面上の反射面から構成さ
    れていることを特徴とする請求項２３記載のビューファ
    インダ。
27. 【請求項２７】 凹面鏡は放物面鏡であり、かつ、前記
    放物面鏡の反射面はエンボス加工されていることを特徴
    とする請求項２３記載のビューファインダ。
28. 【請求項２８】 白色光を発生する光発生手段と、 入射する光を変調し光学像を形成する光変調手段と、 前記光発生手段から放射される光を略平行光にして前記
    光変調手段に入射させる凹面鏡と、 前記光発生手段と前記光変調手段間に配置された光学的
    ローパスフィルタとを具備し、 前記凹面鏡は放物面鏡と球面鏡から構成され、前記放物
    面鏡および球面鏡の焦点に前記光発生手段の発光部が配
    置され、 前記放物面鏡は前記光発生手段から放射された光を、略
    平行光にして前記光変調手段を照明し、 前記球面鏡は前記光発生手段から放射された光を反射し
    て、前記光発生手段の発光部を照明することを特徴とす
    るビューファインダ。
29. 【請求項２９】 光学的ローパスフィルタは拡散板であ
    り、 前記拡散板に凹部が構成され、前記凹部に光発生手段の
    先端部が挿入されていることを特徴とする請求項２３ま
    たは請求項２８記載のビューファインダ。
30. 【請求項３０】 白色光を発生する光発生手段と、 入射する光を変調し光学像を形成する光変調手段と、 前記光発生手段から放射される光を略平行光にして前記
    光変調手段に入射させる凹面鏡と、 前記光発生手段と前記光変調手段間に配置された光学的
    ローパスフィルタとを具備し、 前記凹面鏡は、熱伝達を抑制する熱伝達抑制手段を介し
    て前記光発生手段と接触していることを特徴とするビュ
    ーファインダ。
31. 【請求項３１】 凹面鏡と光発生手段間に透明材料が充
    填されていることを特徴とすることを特徴とする請求項
    ２３または２８記載のビューファインダ。
32. 【請求項３２】 白色光を発生する光発生手段と、 入射する光を変調し光学像を形成する光変調手段と、 前記光発生手段から放射される光を略平行光にして前記
    光変調手段に入射させる凹面鏡と、 前記光発生手段と前記光変調手段間に配置された光学的
    ローパスフィルタとを具備し、 光学的ローパスフィルタは光拡散手段が形成または配置
    された板またはシートであり、 前記光拡散手段は少なくとも前記光発生手段の輪郭部に
    対応する位置に形成または配置されていることを特徴と
    するのビューファインダ。
33. 【請求項３３】 内面に蛍光体膜が形成されたケース
    と、前記ケースの内部に配置された熱電子を放出する熱
    電子放出手段と、前記熱電子放出手段から放出された熱
    電子を移動させるための電界を発生させる電界発生手段
    とを有する光発生手段と、 入射する光を変調し光学像を形成する光変調手段と、 透明材料から構成され表面に反射手段が形成もしくは配
    置され、前記光発生手段から放射される光を前記光変調
    手段の方に反射する光反射手段とを具備し、 前記光反射手段に前記光発生手段が挿入、もしくは前記
    反射手段と前記光発生手段とが一体として構成されてい
    ることを特徴とするビューファインダ。
34. 【請求項３４】 内面に蛍光体膜が形成されたケース
    と、前記ケースの内部に配置された熱電子を放出する熱
    電子放出手段と、前記熱電子放出手段から放出された熱
    電子を移動させるための電界を発生させる電界発生手段
    とを有する光発生手段と、 入射する光を変調し光学像を形成する光変調手段と、 前記光発生手段から放射される光を略平行光にして前記
    光変調手段に入射させる放物面鏡と、 前記光発生手段と前記光変調手段間に配置された光学的
    ローパスフィルタとを具備し、 前記光変調手段の表示領域の法線に対して、前記熱電子
    放出手段の配置方向が、略一致していることを特徴とす
    るビューファインダ。
35. 【請求項３５】 熱電子放出手段において、光変調手段
    に近い側は接地電位が印加されていること特徴とする請
    求項３４記載のビューファインダ。
36. 【請求項３６】 白色光を発生する光発生手段と、 入射する光を変調し光学像を形成する光変調手段と、 前記光発生手段から放射される光を略平行光にして前記
    光変調手段を照明する第１の集光手段と、 前記光変調手段の表示画像を拡大して観察者に見えるよ
    うにする拡大表示手段と、 前記拡大表示手段と前記光変調手段間に配置され、前記
    光変調手段から出射された光の主光線を前記拡大表示手
    段に向かって狭める第２の集光手段とを具備することを
    特徴とするビューファインダ。
37. 【請求項３７】 白色光を発生する光発生手段と、入射
    する光を変調し光学像を形成する光変調手段と、前記光
    発生手段から放射される光を略平行光にして前記光変調
    手段を照明する第１の集光手段と、前記光変調手段の表
    示画像を拡大して観察者に見えるようにする拡大表示手
    段と、前記拡大表示手段と前記光変調手段間に配置さ
    れ、前記光変調手段から出射された光の主光線を前記拡
    大表示手段に向かって狭める第２の集光手段とを有する
    ビューファインダと、 撮像手段とを具備するビデオカメラ。
38. 【請求項３８】 白色光を発生する光発生手段と、 入射する光を変調し光学像を形成する光変調手段と、 前記光発生手段から放射される光を略平行光にして前記
    光変調手段を照明する第１の集光手段と、 前記光発生手段から放射される光を前記第１の集光手段
    側に反射する反射手段と、 前記光変調手段の表示画像を拡大して観察者に見えるよ
    うにする拡大表示手段と、 前記拡大表示手段と前記光変調手段間に配置され、前記
    光変調手段から出射された光の主光線を前記拡大表示手
    段に向かって狭める第２の集光手段とを具備し、 前記光発生手段の発光中心位置は、前記第１の集光手段
    の焦点距離よりも短い位置にあることを特徴とするビュ
    ーファインダ。
39. 【請求項３９】 白色光を発生する光発生手段と、 入射する光を変調し光学像を形成する光変調手段と、 前記光変調手段を保持するパネル保持手段と、 前記光発生手段から放射される光を略平行光にして前記
    光変調手段を照明する第１の集光手段と、 前記光変調手段の表示画像を拡大して観察者に見えるよ
    うにする拡大表示手段と、 前記拡大表示手段と前記光変調手段間に配置され、前記
    光変調手段から出射された光の主光線を前記拡大表示手
    段に向かって狭める第２の集光手段とを具備し、 前記第１と第２の集光手段のうち少なくとも一方が前記
    パネル保持手段に固定されていることを特徴とするビュ
    ーファインダ。
40. 【請求項４０】 白色光を発生する光発生手段と、 入射する光を変調し光学像を形成する光変調手段と、 前記光発生手段から放射される光を略平行光にして前記
    光変調手段を照明する平面上の集光手段と、 前記集光手段と前記光変調手段間に配置された光学的ロ
    ーパスフィルタとを具備することを特徴とするビューフ
    ァインダ。
41. 【請求項４１】 白色光を発生する光発生手段と、 入射する光を変調し光学像を形成する光変調手段と、 前記光発生手段から放射される光を略平行光にして前記
    光変調手段を照明するフレネルレンズと、 前記集光手段と前記光変調手段間に配置された光学的ロ
    ーパスフィルタと、 前記光変調手段の表示画像を観察者に拡大して見えるよ
    うにする拡大手段とを具備することを特徴とするビュー
    ファインダ。
42. 【請求項４２】 観察者が、拡大手段を用いて光変調手
    段にピントを適合させたとき、フレネルレンズの溝が認
    識されるＭＴＦが２０％以下であることを特徴とする請
    求項４１記載のビューファインダ。
43. 【請求項４３】 白色光を発生する光発生手段と、 入射する光を変調し光学像を形成する光変調手段と、 前記光発生手段から放射される光を略平行光にして前記
    光変調手段を照明する平面上の集光手段と、 前記光変調手段の光入射側に配置された第１の偏光手段
    と、 前記光変調手段の光出射側に配置された第２の偏光手段
    と、 前記第１の偏光手段は、前記集光手段の平面部に固定さ
    れ、 前記集光手段は、中心点を中心に回転できることを特徴
    とするビューファインダ。
44. 【請求項４４】 内面に蛍光体膜が形成されたケースと
    前記ケースの内部に配置された熱電子を放出する熱電子
    放出手段と前記熱電子放出手段から放出された熱電子を
    移動させるための電界を発生させる電界発生手段とを有
    する光発生手段と、前記光発生手段からの放射される光
    を変調する光変調手段とを有するビューファインダと、 撮影手段と、 スイッチ回路とを具備し、 前記ビューファインダは前記撮影手段に移動可能に取り
    付けられ、 前記ビューファインダを移動させることにより前記スイ
    ッチ手段が動作し、 前記光発生手段の熱電子放出手段に電流が供給されるこ
    とを特徴とするビデオカメラ。
45. 【請求項４５】 白色光を発生する光発生手段と、 入射する光を変調し光学像を形成する光変調手段と、 前記光発生手段から放射される光を略平行光にして前記
    光変調手段を照明する集光手段とを具備し、 前記光発生手段と前記集光手段までの距離と前記集光手
    段と前記光変調手段までの距離のうち少なくとも一方の
    距離を可変できることを特徴とするビューファインダ。
46. 【請求項４６】 白色光を発生する光発生手段と、 入射する光を変調し光学像を形成する光変調手段と、 前記光発生手段から放射される光を略平行光にして前記
    光変調手段を照明する第１の集光手段と、 外光を集光する第２の集光手段とを具備し、 前記第２の集光手段で集光した光が前記第１の集光手段
    に導かれ、前記外光は前記第１の集光手段で略平行光に
    された前記光変調手段を照明されるよう構成されている
    ことを特徴とするビューファインダ。
47. 【請求項４７】 白色光を発生する光発生手段と、 入射する光を変調し光学像を形成する光変調手段と、 前記光発生手段から放射される光を略平行光にして前記
    光変調手段を照明する第１の集光手段と、 外光を集光する第２の集光手段と、 外光の強度を検出する光検出手段を具備し、 前記第２の集光手段で集光した光が前記第１の集光手段
    に導かれ、前記外光は前記第１の集光手段で略平行光に
    された前記光変調手段を照明されるよう構成され、 前記光検出手段の検出データに基づき、前記光発生手段
    に点灯非点灯または発光輝度の調整が行われるよう構成
    されていることを特徴とするビューファインダ。
48. 【請求項４８】 光変調手段と第１の集光手段間の光路
    に偏光手段が配置され、前記偏光手段を移動させること
    により前記光変調手段に入射する光量調整が行えること
    を特徴とする請求項４９記載のビューファインダ。
49. 【請求項４９】 白色光を発生する光発生手段と、 入射する光を変調し光学像を形成する光変調手段と、 前記光発生手段から放射される光を略平行光にして前記
    光変調手段を照明する集光手段と、 前記光変調手段を前記光発生手段間に配置された印加電
    圧により光散乱状態を変化する光拡散手段とを具備する
    ことを特徴とするビューファインダ。
50. 【請求項５０】 光拡散手段は高分子分散液晶パネルで
    あることを特徴とする請求項４９記載のビューファイン
    ダ。
51. 【請求項５１】 白色光を発生する光発生手段と、 入射する光を変調し光学像を形成する光変調手段と、 前記光発生手段から放射される光を略平行光にして前記
    光変調手段を照明する集光手段と、 前記光変調手段の表示画像を拡大して観察者に見えるよ
    うにする拡大手段とを具備し、 前記拡大手段は、柔軟性をゆうする透明樹脂からなるレ
    ンズと、前記レンズの周辺から加圧する加圧手段からな
    り、 前記加圧手段により前記レンズの焦点距離が可変される
    ことを特徴とするビューファインダ。
52. 【請求項５２】 光を発生する光発生手段と、 前記光発生手段から放射される光を略平行光に変換する
    集光手段と、 前記集光手段からの出射光を変調する光変調手段とを具
    備し、 前記集光手段の中心軸と、前記光発生手段の中心軸の位
    置関係を変更できることを特徴とするビューファイン
    ダ。
53. 【請求項５３】 白色光を発生する光発生手段と、 入射する光を変調し光学像を形成する第１および第２の
    光変調手段と、 前記光発生手段から放射される光を略平行光にして前記
    第１および第２の光変調手段の各々を照明する集光手段
    と、 前記第１の光変調手段の光学像と第２の光変調手段の光
    学像とを合成する合成手段と、 前記光変調手段の表示画像を拡大して観察者に見えるよ
    うにする拡大手段とを具備することを特徴とするビュー
    ファインダ。
54. 【請求項５４】 内面に蛍光体膜が形成されたケース
    と、前記ケースの内部に配置された熱電子を放出する熱
    電子放出手段と、前記熱電子放出手段から放出された熱
    電子を移動させるための電界を発生させる電界発生手段
    とを有する光発生手段と、入射する光を変調し光学像を
    形成する光変調手段と、前記光発生手段から放射される
    光を略平行光にして前記光変調手段に入射させる集光手
    段と、前記ケースの外側に光散乱性を有する樹脂からな
    るカバーとを有し、前記電界発生手段の全部又は一部の
    形状は略平板状であり、前記熱電子放出手段の全部又は
    一部の形状は線状もしくはらせん状であり、前記電界発
    生手段の厚み方向と前記熱電子放出手段の軸方向とが略
    一致し、前記ケースと前記カバー間に間隙があるビュー
    ファインダと、 撮像手段とを具備することを特徴とするビデオカメラ。
55. 【請求項５５】 内面に蛍光体膜が形成されたケース
    と、前記ケースの内部に配置された熱電子を放出する熱
    電子放出手段と、前記熱電子放出手段から放出された熱
    電子を移動させるための電界を発生させる電界発生手段
    とを有する光発生手段と、入射する光を変調し光学像を
    形成する光変調手段と、前記光発生手段から放射される
    光を略平行光にして前記光変調手段に入射させる集光手
    段とを有し、前記ケースの外面に導電体が配置もしくは
    形成されているビューファインダと、 撮像手段とを具備することを特徴とするビデオカメラ。
56. 【請求項５６】 内面に蛍光体膜が形成されたケース
    と、前記ケースの内部に配置された熱電子を放出する熱
    電子放出手段と、前記熱電子放出手段から放出された熱
    電子を移動させるための電界を発生させる電界発生手段
    とを有する光発生手段と、入射する光を変調し光学像を
    形成する光変調手段と、前記光発生手段から放射される
    光を略平行光にして前記光変調手段に入射させる集光手
    段とを有し、前記ケースの外面に光反射性を有する導電
    体が配置もしくは形成され、前記導電体は所定電位にさ
    れているビューファインダと、 撮像手段とを具備することを特徴とするビデオカメラ。
57. 【請求項５７】 白色光を発生する光発生手段と、入射
    する光を変調し光学像を形成する光変調手段と、前記光
    発生手段から放射される光を略平行光にして前記光変調
    手段に入射させる凹面鏡と、前記光発生手段と前記光変
    調手段間に配置された光学的ローパスフィルタとを有す
    るビューファインダと、 撮像手段とを具備することを特徴とするビデオカメラ。
58. 【請求項５８】 内面に蛍光体膜が形成されたケース
    と、前記ケースの内部に配置された熱電子を放出する熱
    電子放出手段と、前記熱電子放出手段から放出された熱
    電子を移動させるための電界を発生させる電界発生手段
    とを有する光発生手段と、入射する光を変調し光学像を
    形成する光変調手段と、前記光発生手段から放射される
    光を略平行光にして前記光変調手段に入射させる集光手
    段と、前記電界発生手段に電流を供給する第１の信号発
    生手段と、外部光の強度を検出する外部光検出手段とを
    有し、前記第１の信号発生手段は、前記外部光検出手段
    からのデータに基づき、前記電界発生手段に供給する電
    流を制御するビューファインダと、 撮像手段とを具備することを特徴とするビデオカメラ。
59. 【請求項５９】 白色光を発生する光発生手段と、入射
    する光を変調し光学像を形成する光変調手段と、前記光
    発生手段から放射される光を略平行光にして前記光変調
    手段に入射させる凹面鏡と、前記光発生手段と前記光変
    調手段間に配置された光学的ローパスフィルタとを有
    し、前記凹面鏡は放物面鏡と球面鏡から構成され、前記
    放物面鏡および球面鏡の焦点に前記光発生手段の発光部
    が配置され、前記放物面鏡は前記光発生手段から放射さ
    れた光を、略平行光にして前記光変調手段を照明し、前
    記球面鏡は前記光発生手段から放射された光を反射し
    て、前記光発生手段の発光部を照明するビューファイン
    ダと、 撮像手段とを具備することを特徴とするビデオカメラ。
60. 【請求項６０】 アノードおよびフィラメントを有し、
    蛍光体を紫外線で励起することにより光を発生する光発
    生手段と、 前記光発生手段から放射される光を導光する導光板と、 前記導光板からの光を変調する光変調手段とを具備し、 前記光発生手段内のフィラメントの軸方向が、前記導光
    板の平面方向に対して、３０度以上６０度以内の角度に
    されていることを特徴とする表示装置。
61. 【請求項６１】 アノードおよびフィラメントを有し、
    蛍光体を紫外線で励起することにより光を発生する光発
    生手段と、 前記光発生手段の後面に配置された光反射手段と、 前記光発生手段から放射される光を拡散する拡散板と、 前記拡散板からの光を屈曲させるプリズム板と、 前記導光板からの光を変調する光変調手段とを具備し、 前記光発生手段内のフィラメントの軸方向が、前記拡散
    板の法線に対して、３０度以上６０度以内の角度にされ
    ていることを特徴とする表示装置。
62. 【請求項６２】 光を発生する光発生手段と、 前記光発生手段から放射される光を略平行光に変換する
    集光手段と、 前記集光手段からの出射光を変調する光変調手段と、 前記光変調手段の画素に対応して配置されたイメージス
    プリッタとを具備することを特徴とするビューファイン
    ダ。
63. 【請求項６３】 光を発生する第１および第２の光発生
    手段と、 前記第１および第２の光発生手段の各々から放射される
    光を略平行光に変換する集光手段と、 前記集光手段からの出射光を変調する光変調手段と、 前記第１の光発生手段と前記第２の光発生手段とを交互
    に点灯させる光制御手段と、 前記光変調手段に映像表示状態と無表示状態とを交互に
    表示されるように前記光変調手段を制御するパネル制御
    手段とを具備することを特徴とするビューファインダ。
64. 【請求項６４】 光を発生する第１および第２の光発生
    手段と、 前記第１および第２の光発生手段の各々から放射される
    光を略平行光に変換する集光手段と、 前記集光手段からの出射光を変調する光変調手段と、 前記光変調手段の光入射面と光出射面のうち少なくとも
    一方に配置され、かつ、前記光変調手段の画素位置に対
    応したマトリックス状もしくはストライプ状の屈折が周
    期的に分布した集光手段と、 前記第１の光発生手段と前記第２の光発生手段とを交互
    に点灯させる光制御手段と、 前記光変調手段に映像表示状態と無表示状態とを交互に
    表示されるように前記液晶光変調手段を制御するパネル
    制御手段とを具備することを特徴とするビューファイン
    ダ。
65. 【請求項６５】 イメージスプリッタは画素に対応して
    配置され、 前記光変調手段を所定の左方向から見たとき、偶数番目
    の画素列が見え、前記光変調手段を所定の右方向から見
    たとき、奇数番目の画素列が見えるように配置されてい
    ることを特徴とする請求項６４記載のビューファイン
    ダ。
66. 【請求項６６】 イメージスプリッタは、レンチキュラ
    スクリーンであることを特徴とする請求項６４記載のビ
    ューファインダ。
67. 【請求項６７】 光を発生する光発生手段と、 前記光発生手段からの光を変調する高分子分数液晶パネ
    ルと、 前記光発生手段からの光を少なくとも短波長と長波長の
    光の光路に分離し、前記分離した光を前記液晶パネルに
    入射させる光分離手段とを具備し、 前液晶パネルはマトリックス状に配置された画素を有
    し、かつ、長波長の光を変調する画素の液晶層の膜厚
    は、短波長の光を変調する画素の液晶層の膜厚よりも厚
    いことを特徴とする表示装置。
68. 【請求項６８】 長波長の光を変調する画素の水滴状液
    晶の平均粒子径もしくはポリマーネットワークの平均孔
    径は、短波長の光を変調する画素のそれよりも大きいこ
    とを特徴とする請求項６７記載の表示装置。
69. 【請求項６９】 光を発生する光発生手段と、 前記光発生手段からの光を変調する高分子分数液晶パネ
    ルと、 前記光発生手段からの光を少なくとも短波長と長波長の
    光の光路に分離し、前記分離した光を前記液晶パネルに
    入射させる光分離手段と、 拡大表示手段とを具備し、 前記液晶パネルはマトリックス状に配置された画素を有
    し、かつ、長波長の光を変調する画素の液晶層の膜厚
    は、短波長の光を変調する画素の液晶層の膜厚よりも厚
    いことを特徴とするビューファインダ。
70. 【請求項７０】 内面に蛍光体膜が形成されたケース
    と、 前記ケースの内部に配置された熱電子を放出する熱電子
    放出手段と、 前記熱電子放出手段から放出された熱電子を移動させる
    ための電界を発生させる電界発生手段とを具備し、 前記電界発生手段の全部又は一部の形状は略平板状であ
    り、前記熱電子放出手段の全部又は一部の形状は線状も
    しくはらせん状であり、前記電界発生手段の厚み方向と
    前記熱電子放出手段の軸方向とが略一致していることを
    特徴とする発光素子。
71. 【請求項７１】 ケースの外面と内面のうち少なくとも
    一方に光反射膜が形成されていることを特徴とする請求
    項７０記載の発光素子。
72. 【請求項７２】 内面に蛍光体膜が形成されたケース
    と、 前記ケースの内部に配置された熱電子を放出する熱電子
    放出手段と、 前記熱電子放出手段から放出された熱電子を移動させる
    ための電界を発生させる電界発生手段と、 前記ケースの外側に装着される光散乱性を有する樹脂性
    のカバーとを具備し、 前記電界発生手段の全部又は一部の形状は略平板状であ
    り、前記熱電子放出手段の全部又は一部の形状は線状も
    しくはらせん状であり、前記電界発生手段の厚み方向と
    前記熱電子放出手段の軸方向とが略一致し、 前記ケースと前記カバー間に間隙があることを特徴とす
    るの発光素子。
73. 【請求項７３】 内面の全部又は一部に蛍光体膜が形成
    されている外管及びその外管の内部に収納され熱電子を
    放出する熱電子放出部を有し、光を放射する光発生手段
    と、 前記光を用いて、画像を表示する画像像表示手段とを備
    えたことを特徴とするビューファインダ。
74. 【請求項７４】 前記光発生手段から放射される光を入
    射して、その入射した光を平行光及び／又は実質的な平
    行光にする光平行化手段を更に備え、 前記画像表示手段は、前記平行光及び／又は実質的な平
    行光を用いて、前記画像を表示することを特徴とする請
    求項７３に記載のビューファインダ。
75. 【請求項７５】 前記光発生手段から放射される光を入
    射して、その入射した光を拡散又は散乱させる拡散手段
    を更に備え、 前記光学像表示手段は、前記拡散手段により拡散又は散
    乱された光を用いて、前記画像を表示することを特徴と
    する請求項７３に記載のビューファインダ。